哑铃桩承载特性试验与分析研究

论文摘要

哑铃桩技术是一种全新的地基处理手段，该技术借鉴了成熟的注浆技术，在桩端形成了扩大头，从而将桩端集中荷载分步到土层中，改变了桩端土层的受力状态，达到了大幅度增加承载力、减小沉降的目的。该技术在地基加固效果、施工工期、工程造价和环保等方面和传统地基处理方法相比具有较大的优越性，因此在地基处理方面具有广阔的应用前景。 本文将该项新技术的模型试验研究和有限元研究相结合，分别从实践和理论方面分析了哑铃桩的承载特性，揭示了哑铃桩的荷载沉降曲线变化规律，为哑铃桩的进一步研究提供了线索，为哑铃桩的设计和施工提供了指导和建议， 作为一种新型的桩基技术，必须通过一系列试验和数值模拟手段来验证它的实用价值，本文在阐述哑铃桩的概念和注浆桩承载特性的基础上，通过室内模型和有限元数值计算对哑铃桩的作用机理、承载特性作了深入的分析研究，主要做了以下几方面的工作： (1) 介绍了注浆桩的加固机理、成桩特点、承载力的影响因素，在此基础上，探讨了哑铃桩的技术要点。 (2) 利用室内模型试验装置对哑铃桩进行试验研究。主要对四种工况进行室内试验，分析了其荷载沉降关系，并对哑铃桩的端阻变化进行观测，以确定桩端扩大头对哑铃桩承载力的影响。 (3) 应用Ansys软件，建立了哑铃桩单桩有限元计算模型，将模拟结果和试验结果进行对比分析，并分析了各种参数对哑铃桩承载特性的影响。 (4) 在前人工作的基础上，提出了哑铃桩承载力计算的解析解。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 第一节 引言
• 第二节 哑铃桩技术简介及工艺流程
• 第三节 桩端压力注浆技术的发展现状
• 第四节 桩底压浆提高单桩承载力机理分析
• 第五节 影响桩端压力注浆桩竖向承载力的因素
• 第六节 桩端后压浆的球（柱）形扩张理论
• 第七节 本文的研究方法及主要研究内容
• 第八节 本章小结
• 第二章 哑铃桩模型试验研究
• 第一节 试验目的和仪器设备
• 第二节 模型的设计与制作
• 第三节 试验方案和试验步骤
• 第四节 试验数据整理及分析
• 第五节 本章小结
• 第三章 哑铃桩承载性能的有限元分析
• 第一节 概述
• 第二节 土体的塑性本构模型及屈服准则
• 第三节 哑铃桩的ANSYS分析
• 第四节 计算和实测结果的比较
• 第五节 参数变化对承载特性的影响
• 第六节 本章小结
• 第四章 哑铃桩计算方法研究
• 第一节 桩基承载力解析解的研究现状
• 第二节 哑铃桩承载力的解析解
• 第三节 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 第一节 总结
• 第二节 展望
• 参考文献
• 致谢