变径灌注桩的特点及与普通灌注桩性能对比分析

论文题目: 变径灌注桩的特点及与普通灌注桩性能对比分析

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 张新波

导师: 武崇福,王健

关键词: 有限差分法,接触,变径灌注桩,承载性状,极限承载力

文献来源: 燕山大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着我国工程建设的发展,变径灌注桩基础越来越多的应用于大(重)型建(构)筑物。本文在研究变径灌注桩的单桩承载机理的基础上,对变径灌注桩和普通灌注桩的性能进行对比分析。首先采用数值计算的方法对竖向荷载作用下桩基础承载性状进行了研究。计算工具是大型岩土工程计算软件FLAC3D;为了便于计算将计算模型简化为平面轴对称模型,计算中始终假定混凝土桩处于线弹性状态,应力—应变关系服从Hooke定律,桩的轴向承载力是桩身表面摩阻力和桩头部桩端承载力的函数,表面摩擦阻力通过在桩壁和粘土之间设置分界面来模拟,界面的摩擦和粘聚特性表示为混凝土和粘土之间的摩擦阻力。其次通过在桩顶施加一个垂直速度来计算桩的轴向极限承载力,因为桩和粘土之间的刚度差别很大,这样使计算速度慢,所以用速度通过逐步加载来实现对桩轴线极限承载力的计算,对桩荷载与沉降关系进行了分析,并从桩竖向应力、桩竖向位移、桩侧摩阻力、桩端阻力、塑性区的发展等几方面与普通灌注桩进行比较,突出体现了变径灌注桩的优越性。最后从静载试验和工程应用两个方面对变径灌注桩与普通灌注桩进行了对比,说明变径灌注桩具有承载力高,沉降量小,减少基桩的不均匀沉降、单位力造价低等特点,并简要阐述了变径灌注桩的社会效应。

论文目录:

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 研究背景

1.1.1 研究目的

1.1.2 立题意义

1.2 变径灌注桩简介

1.2.1 变径灌注桩定义

1.2.2 变径灌注桩的特点

1.2.3 单桩竖向承载力确定

1.3 研究现状

1.4 本文的主要研究内容

第2章桩的工作性能分析

2.1 单桩荷载传递机理的一般认识

2.2 单桩荷载传递和沉降的理论分析方法

2.2.1 荷载传递法

2.2.2 基于Mindlin 解的弹性理论法

2.2.3 剪切位移法

2.2.4 数值计算法

2.3 变径灌注桩的单桩竖向承载力特点分析

2.4 本章小结

第3章有限差分法简介

3.1 有限差分法

3.1.1 有限差分基本方程

3.1.2 有限差分法和有限单元法的异同

3.1.3 有限差分法在岩土工程中的应用

3.1.4 有限差分法的基本方法

3.2 接触面单元的引入

3.3 计算模型

3.4 本章小结

第4章数值分析

4.1 屈服面和破坏面

4.2 Mohr-Columnb 模型

4.3 FLAC 中的摩尔——库仑模型

4.4 计算模型的确定

4.4.1 桩的计算模型

4.4.2 桩土接触面的计算模型

4.4.3 假定依据

4.5 计算结果分析

4.5.1 两种灌注桩的尺寸

4.5.1.1 模型建立

4.5.1.2 荷载与沉降关系分析

4.5.1.3 桩竖向应力分析

4.5.1.4 竖向位移分析

4.5.1.5 桩侧摩阻力分析

4.5.1.6 桩端反力分析

4.5.1.7 塑性区的开展

4.6 本章小结

第5章试验及工程应用

5.1 变径灌注桩与普通灌注桩的试验对比

5.2 变径灌注桩和普通灌注桩在工程应用上的对比

5.3 变径灌注桩社会效益

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢

作者简介

发布时间: 2008-12-11

参考文献

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