带肋填砂预应力管桩承载性能的研究

论文摘要

针对软土地基中普通预应力混凝土管桩承载能力偏低的特点,本文提出一种新型的预应力混凝土管桩(称为带肋填砂管桩),通过简单的施工工艺,达到提高单桩竖向承载力的目的。该新型桩制作简单,施工方便,具有良好的经济效益。文章首先介绍了带肋填砂管桩的基本概况以及制作方法和施工工艺。其次结合两个应用此新桩型实际工程,介绍了原位测试的方法和过程,包括静载荷试验和轴向力测试,并对试验的结果数据进行了统计和分析,得出了一些结论。再者分析了带肋填砂管桩的单桩荷载传递过程和沉降机理,构建了基于双曲线荷载传递函数的轴力—沉降计算模型。根据试桩得到的参数进行了计算,并将计算结果和工程实例进行了对比。最后还对承载能力进行了分析,静载荷试验的结果曲线、锤击数的对比、荷载传递的计算分析均表明,和普通管桩相比,带肋填砂管桩确实能大幅的提高单桩竖向承载力。另外还给出了其承载力的计算公式,为以后实际工程的设计应用提供了参考。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究内容
• 1.3 研究途径及主要工作
• 第二章 带肋填砂管桩的制作与施工
• 2.1 带肋填砂管桩的组成
• 2.2 桩扩大头
• 2.3 翼板的制作
• 2.4 带肋预应力混凝土管桩的制作
• 2.4.1 钢模的制作
• 2.4.2 带肋管桩的制作
• 2.5 填砂
• 2.6 带肋填砂管桩的施工
• 2.6.1 施工设备
• 2.6.2 施工程序
• 2.6.3 施工注意事项
• 2.7 本章小结
• 第三章 带肋填砂管桩的原位测试
• 3.1 概述
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验组合
• 3.1.3 试验方法和测试项目
• 3.1.4 静载荷试验方法
• 3.1.5 桩轴向压力测试元件的埋设
• 3.1.6 桩轴向力测试资料整理
• 3.1.6.1 基本实测数据
• z分布'>3.1.6.2 桩轴向力P_z分布
• z分布'>3.1.6.3 桩侧摩阻力τ_z分布
• z'>3.1.6.4 桩段位移S_z
• z-S_z'>3.1.6.5 桩的传递函数τ_z-S_z
• b及桩端位移S_b值'>3.1.6.6 桩端阻力P_b及桩端位移S_b值
• 3.2 温州大学行政信息中心场地桩基原位试验
• 3.2.1 场地土层条件
• 3.2.2 试桩简况
• 3.2.3 静载荷试验方案
• 3.2.4 静载荷试验结果
• 3.3 温州新亚电子有限公司厂房场地的桩基静载荷试验
• 3.3.1 场地土层条件
• 3.3.2 试桩简况
• 3.3.3 静载荷试验方案
• 3.3.4 静载荷试验结果
• 3.4 本章小结
• 第四章 带肋填砂管桩的单桩荷载传递分析
• 4.1 竖向荷载下单桩沉降计算方法
• 4.1.1 荷载传递分析法
• 4.1.1.1 解析法
• 4.1.1.2 位移协调法
• 4.1.1.3 荷载传递法的应用
• 4.1.2 弹性理论法
• 4.1.2.1 弹性理论法的分析原理
• 4.1.2.2 弹性理论法的应用
• 4.1.3 剪切变形传递法
• 4.1.3.1 剪切变形传递法的分析原理
• 4.1.3.2 方法的最新发展
• 4.1.4 数值分析方法
• 4.2 本文的分析方法
• 4.2.1 常见的荷载传递模型
• 4.2.2 荷载传递模型的确定
• 4.2.2.1 桩的侧阻荷载传递函数及参数的确定
• 4.2.2.2 桩的端阻荷载传递函数及参数的确定
• 4.2.2.3 荷载传递法的计算步骤
• 4.3 计算实例
• 4.3.1 桩的侧阻荷载传递函数有关参数的确定
• 4.3.2 桩的端阻荷载传递函数有关参数的确定
• 4.3.3 计算结果
• 4.4 本章小结
• 第五章 带肋填砂管桩承载力的研究
• 5.1 原位试验关于承载力数据的分析
• 5.1.1 温州大学行政信息中心场地有关数据分析
• 5.1.2 温州新亚电子有限公司厂房场地有关数据分析
• 5.1.3 相关结论
• 5.2 带肋填砂管桩的承载力计算
• 第六章 结论及建议
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果