软岩区域嵌岩桩侧阻力发挥机理及其室内模型试验研究
发布时间：2021-12-17 15:39
随着西部山区交通建设的发展,大型桥梁建设需求日益增多,而嵌岩桩因其承载力高,沉降小,桩端不受外界环境影响等优点,在桥梁交通工程中得到了广泛的应用。但是由于嵌岩桩承载力高,现场试验中难以施加至破坏荷载,并且施工工艺复杂,对于嵌岩桩的荷载传递机理仍然不具有清晰的认识,从而使得在工程中难以挖掘嵌岩桩的承载潜能,既加大的施工难度,也导致了经济成本上的浪费。国内外很多研究证明,嵌岩桩的承载能力主要由嵌岩段的侧阻力提供,本文针对嵌岩灌注桩嵌入软弱岩层的工况,考虑桩岩界面的剪胀效应,采用常法向刚度边界条件（CNS）模拟软岩对桩身的侧向变形约束,开展了模拟桩岩界面侧阻力发挥的室内的大尺寸直剪模型试验,并根据结果分析影响桩岩侧阻力发挥的因素,探讨了考虑粗糙体压缩的侧阻力计算公式,并基于此研究了桩身荷载传递的计算方法。首先,收集整理国内外有关嵌岩桩的文献资料,了解国内外关于界面剪切的理论机理,深刻理解国外相关室内模型试验方案。设计试验仪器和试验方案,对试样的粗糙度进行合理的设计,将桩-岩接触面的粗糙体简化为规则的三角形锯齿,根据不同的半波长分别制作了砂岩和混凝土试样,进行了常法向刚度下的剪切试验,得到了剪...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
故宫木桩基础
克服如软弱的不良地质，获取更安全的生存空间，选择在湖面或者临空架设房屋，因而发明了桩基础，构建安全稳定的房屋，是一种从古至今在广泛推广应用的经典构造物基础形式，表现了人类璀璨的智慧文化。早在距今 6000年到 7000 年的新石器晚期，在今浙江余姚市的河姆渡遗址[1]，就已经出现了远古智人为了搭建房屋而使用的木桩基础。而远在南美智利考古发现了距今 12000 年至 14000 年的木桩基础遗迹。而在我国古代的很多古建筑均采用了木质桩基础，常见如柏木桩，橡木桩，并在宋代的建筑中应用比较成熟并大量采用，是基础的重大突破。在宋崇宁二年(1103 年)的《营造法式》中，专门载有临水筑基一节，北宋保存至今的上海市龙华镇龙华塔[2]（建于北宋太平兴国二年,977 年）和山西太原市晋祠圣母殿（建于北宋天圣年间，1023～1031 年），均是目前中国典型的采用桩基础的文物建筑。到了明、清两代，桩基技术更趋完善，明代修筑的世界最大的宫殿建筑群故宫[3]，许多重要的宫殿采用了桩基础的形式，将宫殿搭建在地下水之上。甚至在清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。清陵寝工程中，除极少数次要建筑，几乎均要下地朾。
软岩区域嵌岩桩侧阻力发挥机理及其室内模型试验研究去都有了长足的发展；早在十九世纪早期，在修筑码头以及水利工程时便已经始使用铁板桩，1945 年之后，无缝管桩广泛的应用到战后重建的工程中，上海铁厂曾经使用半径 45cm，长 60m 的钢管桩作为基础。19 世纪 70 年代，美国出了人工挖孔桩，时至今日，各类灌注桩仍被广泛采用了，并且其研究日渐成熟已有苏联学者谢玩诺夫在 20 世纪初发表了关于动力沉桩计算公式，而北欧学者Bjerrum 也曾 20 世纪中叶进行了预制钢筋混凝土桩的承载机理的研究。时至今日，随着土地资源的愈加紧张，人类开始向海洋和空中谋求发展空间以中国为代表的发展中国家进行了大量例如深水港口，高层超高层建筑，海洋井平台，高架高铁以及各类大型跨山跨河跨海项目。中国在建国后开始逐渐大积采用预应力钢筋混凝土管桩[4]；在甘肃兰州，为了穿过湿陷性黄土达到稳定持力层，选用超过 97m 的桩基础。港珠澳大桥[5]在建设人工岛使用钻孔灌注桩，均桩长达到 100 米，施工要求高，施工条件复杂，对于桩基的要求和施工提出新的挑战。
【参考文献】：
期刊论文
[1]故宫古建基础构造特征研究[J]. 周乾. 四川建筑科学研究. 2016(04)
[2]港珠澳大桥桥梁钢管复合桩设计方法研究[J]. 孟凡超,吴伟胜,刘明虎,马建林,邓科. 工程力学. 2015(01)
[3]基于分布式光纤测试技术的大直径嵌岩桩承载性能研究[J]. 罗勇,李春峰,邢皓枫. 岩土力学. 2014(05)
[4]汨水河特大桥嵌岩桩承载特性试验研究[J]. 赵明华,罗卫华,雷勇,尹平保. 湖南大学学报(自然科学版). 2014(03)
[5]考虑软岩剪胀效应的嵌岩桩荷载传递机理分析[J]. 赵明华,夏润炎,尹平保,杨超炜,徐卓君. 岩土工程学报. 2014(06)
[6]循环荷载作用下节理凸起体概化破坏模型及剪切强度计算分析[J]. 刘博,李海波,刘亚群,夏祥. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[7]耦合结构面剪胀的嵌岩桩侧摩阻力分析[J]. 叶观宝,孟明辉,邢皓枫,刘之葵,何文勇. 岩石力学与工程学报. 2013(05)
[8]基于分形理论的人工挖孔嵌岩桩承载特性分析[J]. 赵明华,雷勇. 工程力学. 2012(12)
[9]基于结构面力学特性的嵌岩桩侧摩阻力分布分析[J]. 邢皓枫,孟明辉,何文勇,叶观宝,刘之葵. 岩土工程学报. 2012(12)
[10]人工模拟节理峰值剪胀模型及峰值抗剪强度分析[J]. 唐志成,夏才初,宋英龙,付朋方. 岩石力学与工程学报. 2012(S1)
博士论文
[1]嵌岩桩竖向承载机理及其承载力计算方法研究[D]. 雷勇.湖南大学 2011
本文编号：3540424
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
故宫木桩基础
克服如软弱的不良地质，获取更安全的生存空间，选择在湖面或者临空架设房屋，因而发明了桩基础，构建安全稳定的房屋，是一种从古至今在广泛推广应用的经典构造物基础形式，表现了人类璀璨的智慧文化。早在距今 6000年到 7000 年的新石器晚期，在今浙江余姚市的河姆渡遗址[1]，就已经出现了远古智人为了搭建房屋而使用的木桩基础。而远在南美智利考古发现了距今 12000 年至 14000 年的木桩基础遗迹。而在我国古代的很多古建筑均采用了木质桩基础，常见如柏木桩，橡木桩，并在宋代的建筑中应用比较成熟并大量采用，是基础的重大突破。在宋崇宁二年(1103 年)的《营造法式》中，专门载有临水筑基一节，北宋保存至今的上海市龙华镇龙华塔[2]（建于北宋太平兴国二年,977 年）和山西太原市晋祠圣母殿（建于北宋天圣年间，1023～1031 年），均是目前中国典型的采用桩基础的文物建筑。到了明、清两代，桩基技术更趋完善，明代修筑的世界最大的宫殿建筑群故宫[3]，许多重要的宫殿采用了桩基础的形式，将宫殿搭建在地下水之上。甚至在清代《工部工程做法》一书对桩基的选料、布置和施工方法等方面都有了规定。清陵寝工程中，除极少数次要建筑，几乎均要下地朾。
软岩区域嵌岩桩侧阻力发挥机理及其室内模型试验研究去都有了长足的发展；早在十九世纪早期，在修筑码头以及水利工程时便已经始使用铁板桩，1945 年之后，无缝管桩广泛的应用到战后重建的工程中，上海铁厂曾经使用半径 45cm，长 60m 的钢管桩作为基础。19 世纪 70 年代，美国出了人工挖孔桩，时至今日，各类灌注桩仍被广泛采用了，并且其研究日渐成熟已有苏联学者谢玩诺夫在 20 世纪初发表了关于动力沉桩计算公式，而北欧学者Bjerrum 也曾 20 世纪中叶进行了预制钢筋混凝土桩的承载机理的研究。时至今日，随着土地资源的愈加紧张，人类开始向海洋和空中谋求发展空间以中国为代表的发展中国家进行了大量例如深水港口，高层超高层建筑，海洋井平台，高架高铁以及各类大型跨山跨河跨海项目。中国在建国后开始逐渐大积采用预应力钢筋混凝土管桩[4]；在甘肃兰州，为了穿过湿陷性黄土达到稳定持力层，选用超过 97m 的桩基础。港珠澳大桥[5]在建设人工岛使用钻孔灌注桩，均桩长达到 100 米，施工要求高，施工条件复杂，对于桩基的要求和施工提出新的挑战。
【参考文献】：
期刊论文
[1]故宫古建基础构造特征研究[J]. 周乾. 四川建筑科学研究. 2016(04)
[2]港珠澳大桥桥梁钢管复合桩设计方法研究[J]. 孟凡超,吴伟胜,刘明虎,马建林,邓科. 工程力学. 2015(01)
[3]基于分布式光纤测试技术的大直径嵌岩桩承载性能研究[J]. 罗勇,李春峰,邢皓枫. 岩土力学. 2014(05)
[4]汨水河特大桥嵌岩桩承载特性试验研究[J]. 赵明华,罗卫华,雷勇,尹平保. 湖南大学学报(自然科学版). 2014(03)
[5]考虑软岩剪胀效应的嵌岩桩荷载传递机理分析[J]. 赵明华,夏润炎,尹平保,杨超炜,徐卓君. 岩土工程学报. 2014(06)
[6]循环荷载作用下节理凸起体概化破坏模型及剪切强度计算分析[J]. 刘博,李海波,刘亚群,夏祥. 岩石力学与工程学报. 2013(S2)
[7]耦合结构面剪胀的嵌岩桩侧摩阻力分析[J]. 叶观宝,孟明辉,邢皓枫,刘之葵,何文勇. 岩石力学与工程学报. 2013(05)
[8]基于分形理论的人工挖孔嵌岩桩承载特性分析[J]. 赵明华,雷勇. 工程力学. 2012(12)
[9]基于结构面力学特性的嵌岩桩侧摩阻力分布分析[J]. 邢皓枫,孟明辉,何文勇,叶观宝,刘之葵. 岩土工程学报. 2012(12)
[10]人工模拟节理峰值剪胀模型及峰值抗剪强度分析[J]. 唐志成,夏才初,宋英龙,付朋方. 岩石力学与工程学报. 2012(S1)
博士论文
[1]嵌岩桩竖向承载机理及其承载力计算方法研究[D]. 雷勇.湖南大学 2011
本文编号：3540424
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