微型桩组合结构模型试验研究

论文摘要

微型桩是直径在100-300mm之间的桩。开始人们认为微型桩只能构造成树根桩来承受竖向荷载,最近20年里,微型桩技术的发展改变了人们以往对微型桩的片面认识。人们逐渐认识到微型单桩也能承受较大的竖向荷载和横向荷载。微型桩帮助工程师解决了许多困难的支护问题,特别是在施工条件受到严格限制的情况下。现在学者又开始重新关注微型桩,开始把微型桩应用到基坑支护、边（滑）坡防治、震后重建工程中。但微型桩应用于边（滑）坡治理的计算理论相对滞后,因此研究微型桩组合结构的在滑坡治理中的作用机理及计算方法是一项非常紧迫的任务。本文的主要工作和结论如下：（1）对目前已有的微型桩结构在工程中的应用进行分类,从而突出了本论文要讨论的抗滑微型桩组合结构。（2）分别对独立布置微型桩体系和平面刚架微型桩体系建立计算模型,分析体系中单桩的桩顶位移和内力。通过比较可知平面刚架微型桩体系对减小坡体位移更加有利,更能控制桩间岩体裂隙的产生、发展,对边坡稳定性有更加积极的作用。针对工程中常用的微型桩群桩组合结构,以22、33微型桩群桩为例,建立计算模型分析结构的内力和稳定性。另外,在Winkler弹性地基理论的基础上建立桩与土体的相互作用模型。（3）为了掌握组合结构的抗滑机理、变形趋势以及作用在组合结构上荷载的分布形式,对抗滑微型桩组合结构进行了模型试验研究,根据所测的数据计算模型试验中微型桩上的内力,画出微型桩的弯矩图,从而分析微型桩在滑坡治理中的抗滑机理、荷载的分布形式。（4）使用Midas数值分析软件对微型桩的模型试验结构进行了数值模拟,并用数值模拟的结果与试验结果和理论计算结果进行对比,得出了较为合理的结果,从而进一步验证理论方法的合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景与依据
• 1.2 微型桩的国内外研究现状及历史
• 1.2.1 微型桩在国外的发展
• 1.2.2 微型桩在国内的应用及发展
• 1.3 微型桩的定义及特点
• 1.3.1 微型桩的定义
• 1.3.2 微型桩的特点
• 1.4 微型桩在工程中的应用
• 1.4.1 结构承载型的应用
• 1.4.2 原位加固型的应用
• 1.5 主要研究内容
• 第二章 微型桩的理论计算
• 2.1 概述
• 2.2 单根微型桩的变位和内力计算
• 2.2.1 基本微分方程的建立
• 2.2.2 求解微分方程
• 2.3 微型桩组合结构变位和内力计算
• 2.3.1 概述
• 2.3.2 微型桩组合结构计算假设
• 2.3.3 变位和内力计算
• 第三章 顶板连接的微型桩组合结构的模型试验
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验及试验设备简介
• 3.3 微型桩模型试验
• 3.3.1 模型概述
• 3.3.2 试验方法
• 3.3.3 试验结果与分析
• 3.4 模型数值分析
• 3.4.1 参数选择及模型建立
• 3.4.2 模拟结果及分析
• 3.5 试验结论
• 第四章 框架梁连接的微型桩组合结构模型试验
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验及试验设备简介
• 4.3 第一组双排微型桩框架结构模型试验
• 4.3.1 测试内容及方法
• 4.3.2 试验结果及分析
• 4.4 第二组双排微型桩框架结构模型试验
• 4.4.1 测试内容及方法
• 4.4.2 试验结果及分析
• 4.5 数值模拟分析
• 4.5.1 参数选择及模型建立
• 4.5.2 模拟结果及分析
• 4.6 结论
• 第五章 结论及展望
• 5.1 本文结论和成果
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果