桥梁桩基承载力瞬态面波测试技术研究

发布时间：2017-09-04 03:29

  本文关键词：桥梁桩基承载力瞬态面波测试技术研究

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【摘要】：随着我国公路等级的不断提高,原来路上尤其是六、七十年代修建的桥梁,设计荷载低,已不适应日益增长交通量的要求,对于桥梁检测加固的工作早已全面展开。目前桥梁上部结构的检测工作技术成熟,施工方便,然而对于隐藏工程的桩基础的承载力检测,是相对比较复杂的,尤其是桥梁结构体系下的桩基础,传统的检测方法已经不适用。最近一段时间,一项新型测试技术获得迅速发展,即瞬态面波技术,它是解析地表的瞬态激振信号,从而得到地表下不同深度的剪切波速的测试。瞬态面波技术的优势在于,在桥下进行剪切波速测试比较容易,由此可以给桩极限侧阻力、极限端阻力与剪切波速度之间的关系方程模型的建立提供可靠的理论支持。目前国内外尚未见到应用瞬态面波技术检测桥梁结构体系下桩基承载力方面的系统研究的报道。本研究想要根据桩极限侧阻力、极限端阻力与剪切波速度之间的关系模型的建立,应用瞬态面波测试技术来完成对基桩承载力的测试工作,由此为桩基承载力的测试增加了新的办法,具有重要的科学价值、理论价值与使用价值。本文主要对桩基的力学特征、桩周土剪切波速测试技术进行了研究,并构建了应用瞬态面波技术测试桩基承载力的分析模型,其中的主要是剪切波速与桩侧摩阻力、桩端阻力的关系模型,并对该模型进行试验研究,并对桩周土性质对相关分析模型的影响因素进行研究分析,得出剪切波速与桩基承载力之间的关系,从而完成用瞬态面波技术对桩基承载力的检测工作。并结合实际工程,对桥梁结构体系下的桩基瞬态面波检测技术进行研究分析,验证瞬态面波技术的应用效益。
【关键词】：桩基承载力 瞬态面波 剪切波速 桩侧摩阻力 桩端摩阻力
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U443.15
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-10
• 1.1.1 桩基承载力检测的必要性9
• 1.1.2 桩基承载力检测的方法9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 基桩承载力测试研究10-11
• 1.2.2 单桩承载力的原位测试法研究11-12
• 1.3 研究课题的提出及研究内容12-17
• 1.3.1 课题的提出12-13
• 1.3.2 研究的主要内容13
• 1.3.3 研究方案13-14
• 1.3.4 研究技术路线14-15
• 1.3.5 本研究预期取得的技术成果15-17
• 第二章 桩基力学性质基本分析17-24
• 2.1 单桩荷载传递的基本规律及影响因素17-22
• 2.1.1 单桩荷载传递的基本规律17-19
• 2.1.2 桩侧摩阻力和桩端阻力19-21
• 2.1.3 单桩荷载传递的影响因素21-22
• 2.2 影响单桩承载力的主要因素22-24
• 第三章 瞬态瑞雷波测试技术24-31
• 3.1 瑞雷波24-27
• 3.1.1 瑞雷面波的传播24-25
• 3.1.2 瑞雷波速度和横波速度和泊松比的关系25
• 3.1.3 成层介质中的瑞雷波25-27
• 3.2 瑞雷波勘探原理27
• 3.3 瞬态瑞雷波法的基本原理27-29
• 3.4 测试29-31
• 第四章 瞬态面波检测桩基承载力分析模型31-50
• 4.1 桩基承载力无损动态检测技术分析31-35
• 4.1.1 桩基承载力动测31-34
• 4.1.2 静-动试桩法34-35
• 4.2 桩基承载力原位测试技术分析35-38
• 4.3 土层的剪切波速度VS与标准贯入击数N63.5的关系38-39
• 4.4 剪切波速与桩侧摩阻力及桩端阻力相关模型研究39-50
• 4.4.1 标贯击数N63.5与桩侧摩阻力qsik及桩端阻力qpk模型选择39-41
• 4.4.2 标贯击数与剪切波速模型选择41
• 4.4.3 剪切波速VS与桩侧阻力qsik及桩端阻力qpk模型的建立41-50
• 第五章 桩侧摩阻力与桩端阻力剪切波分析模型试验研究50-59
• 5.1 室内大型桩土系统模型试验50-59
• 5.1.1 室内大型桩土系统50-51
• 5.1.2 静力触探试验51-53
• 5.1.3 试验数据综合分析53-59
• 第六章 塔头大桥实测分析59-84
• 6.1 检测内容60
• 6.2 试验准备60-62
• 6.2.1 荷载试验的准备60
• 6.2.2 加载方案和测点设置60-62
• 6.3 加载试验62-63
• 6.4 动力荷载试验63
• 6.5 桩周土剪切波速瞬态面波测试63-64
• 6.5.1 排列布置63-64
• 6.5.2 数据采集系统64
• 6.6 数据分析64-82
• 6.6.1 桩柱—盖梁结构体系外观分析64-65
• 6.6.2 动力荷载试验数据分析65-72
• 6.6.3 应变数据分析72-73
• 6.6.4 基柱沉降分析73-75
• 6.6.5 裂缝宽度监测分析75-76
• 6.6.6 有限元数值模拟分析76-77
• 6.6.7 剪切波速检测分析77-82
• 6.7 结论与建议82-84
• 6.7.1 结论82-83
• 6.7.2 建议83-84
• 第七章 结论84-85
• 参考文献85-88
• 致谢88-89
• 个人简历89

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本文编号：789110