刚性桩复合地基垫层破坏机理研究

发布时间：2018-06-22 19:07

本文选题：道路工程 + 复合地基　；参考：《中国公路学报》2014年05期

【摘要】：为了研究垫层与刚性桩相互作用破坏机理,通过钢化玻璃模型箱进行了刚性桩复合地基模型试验,利用先进的数字照相量测技术处理桩顶垫层土体颗粒的变形场,对在加载过程中垫层土体颗粒的位移场进行全面观测与分析,并且开发二维离散元方法颗粒流程序对刚性桩复合地基垫层破坏机理进行了模拟,将数值分析结果与室内模型试验结果进行了对比;根据模型试验与数值模拟结果提出了刚性桩复合地基垫层土体的破坏模式,利用塑性平衡理论推导出垫层破坏时桩顶应力、桩间土应力及桩土应力比的求解公式,并将理论公式求解结果与试验数据进行了对比。结果表明:桩顶应力的理论计算值与试验数据吻合较好,可满足工程精度要求;垫层破坏模式的建立对于刚性桩复合地基垫层受力机理的揭示具有一定参考价值。
[Abstract]:In order to study the failure mechanism of interaction between cushion and rigid pile, the model test of rigid pile composite foundation was carried out by toughened glass model box, and the deformation field of soil particles on top of pile was treated by advanced digital photographic measurement technology. The displacement field of cushion soil particles during loading is observed and analyzed, and a two-dimensional discrete element method particle flow program is developed to simulate the failure mechanism of cushion layer of rigid pile composite foundation. In this paper, the results of numerical analysis are compared with those of indoor model tests, and the failure mode of cushion soil of rigid pile composite foundation is proposed according to the results of model test and numerical simulation, and the pile top stress is deduced by using plastic equilibrium theory. The calculation formulas of soil stress and pile-soil stress ratio between piles are compared with the experimental data. The results show that the theoretical calculation value of pile top stress is in good agreement with the test data, which can meet the requirement of engineering precision, and the establishment of cushion failure mode has certain reference value for revealing the stress mechanism of rigid pile composite foundation.
【作者单位】：东南大学土木工程学院;扬州大学建筑科学与工程学院;中交公路规划设计院有限公司;长安大学理学院;
【基金】：“十二五”国家科技支撑计划项目(2011BAG07B01) 国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2013CB036304) 国家自然科学基金项目(51079030) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(CHD2012JC044)
【分类号】：TU473.1

【参考文献】

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1 王凤池,朱浮声,王述红,董天文;复合地基的褥垫层设计[J];东北大学学报;2004年03期

2 池跃君,沈伟,宋二祥;垫层破坏模式的探讨及其与桩土应力比的关系[J];工业建筑;2001年11期

3 朱小军;赵学亮;龚维明;徐国平;;复合地基垫层破坏模式的试验研究与数值模拟[J];东南大学学报(自然科学版);2013年03期

4 王年云;刚性桩复合地基设计的探讨[J];武汉城市建设学院学报;1999年02期

5 周健;李魁星;郭建军;张姣;;分层介质中桩端刺入的室内模型试验及颗粒流数值模拟[J];岩石力学与工程学报;2012年02期

6 李元海,朱合华,上野胜利,望月秋利;基于图像相关分析的砂土模型试验变形场量测[J];岩土工程学报;2004年01期

7 周龙翔,童华炜,王梦恕,张顶立;复合地基褥垫层的作用及其最小厚度的确定[J];岩土工程学报;2005年07期

8 毛前,龚晓南;桩体复合地基柔性垫层的效用研究[J];岩土力学;1998年02期

9 亓乐;施建勇;曹权;;刚性桩复合地基垫层合理厚度确定方法[J];岩土力学;2009年11期

10 亓乐;施建勇;侯仟;;复合地基桩体对垫层的刺入量研究[J];岩土力学;2011年03期

【共引文献】

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1 于吉求;静力触探法估计浅基础的承载力[J];四川建筑科学研究;1982年02期

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3 谢志英;韩晓涛;崔小勇;;CFG桩复合地基沉降性状有限元分析[J];安徽建筑;2007年05期

4 梁圣彬;;土压力的理论研究[J];安徽建筑;2009年04期

5 沈均;何思明;吴永;;滚石对垫层材料的冲击特性研究[J];安徽农业科学;2009年17期

6 郑东明,邓安福,吕镇江;CFG桩复合地墓褥垫层效用的有限元分析[J];地下空间;1999年02期

7 王仕传;凌建明;;刚性挡土墙非线性主动土压力分析[J];地下空间与工程学报;2006年02期

8 梁发云;李镜培;;刚性承台下垫层-桩-土相互作用的近似解析法[J];地下空间与工程学报;2006年03期

9 马少坤;于劲;刘怡林;;填土路基和桥涵下无重土地基承载力的分析[J];地下空间与工程学报;2008年01期

10 张述涛;李镜培;李雨浓;;成层地基中静压桩挤土效应模型试验研究[J];地下空间与工程学报;2009年S2期

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1 王凤池,朱浮声,王晓初;复合地基复合模量的理论修正[J];东北大学学报;2003年05期

2 王凤池,朱浮声,王述红,董天文;复合地基的褥垫层设计[J];东北大学学报;2004年03期

3 李进军,黄茂松,史三元,杜海金;复合地基桩土应力比与褥垫层厚度关系的试验研究[J];工程勘察;2003年04期

4 周健,池永;土的工程力学性质的颗粒流模拟[J];固体力学学报;2004年04期

5 池跃君,宋二祥,金淮,高文新;素混凝土桩复合地基荷载传递机理的试验研究[J];工业建筑;2001年04期

6 池跃君,沈伟,宋二祥;垫层破坏模式的探讨及其与桩土应力比的关系[J];工业建筑;2001年11期

7 岂连生;低强度混凝土桩与振密砂石桩复合地基试验与应用[J];建筑结构;1999年08期

8 王年云;复合地基上褥垫层设计的理论分析[J];建筑结构;1999年12期

9 杨军,阎明礼,唐建中,吴春林;褥垫层在复合地基中的作用[J];建筑科学;1991年02期

10 芮嘉白，，金观昌，徐秉业;一种新的数字散斑相关方法及其应用[J];力学学报;1994年05期

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6 赵拓;杨昌民;王维玉;;爆破荷载作用下CFG桩复合地基动力特性试验研究[J];公路交通科技(应用技术版);2010年07期

7 程海涛;柳学花;;桩间土荷载引起的附加应力计算模式及影响因素研究[J];中外公路;2010年04期

8 王晓琴;黄海彬;杨吉新;;排水—粉喷桩复合地基的设计理论和试验研究[J];山西建筑;2007年19期

9 赵明华;刘敦平;张玲;;双向增强体复合地基工后沉降分析[J];公路交通科技;2008年10期

10 施耀忠;刘江波;杨宇;;基于统一强度理论的水平加筋材料复合地基极限分析[J];公路交通科技;2008年03期