挤扩支盘桩力学特性的试验研究及理论分析

论文题目: 挤扩支盘桩力学特性的试验研究及理论分析

论文类型: 博士论文

论文专业: 结构工程

作者: 巨玉文

导师: 张善元,白晓红

关键词: 挤扩支盘桩,抗压,抗拔承载力,荷载传递法,荷载位移全程曲线,支盘承载力,有限元法

文献来源: 太原理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 钻孔挤扩支盘桩是上世纪九十年代初发展起来的一种新型桩基础,现已在我国许多省、区陆续推广使用,由于其具有较高的承载力和较低的沉降量,取得了良好的经济效益和社会效益。目前挤扩支盘桩这项新技术尽管工程实践效果明显,但整体上仍处于技术开发和推广应用阶段,理论上缺乏系统地研究,对其抗压特性、抗拔特性及支盘的破坏机理等尚不十分清楚,也缺乏可靠实用的抗压、抗拔承载力计算公式。因此,为了进一步查明挤扩支盘桩的工作机理、破坏模式和承载性能,为工程应用提供合理的设计依据,本文基于现场静载荷试验、桩身应力测试及室内支盘模型的荷载试验,系统地分析和研究了挤扩支盘桩在压力荷载、上拔荷载作用下的荷载传递规律及其支盘的破坏形态。在此基础上,对已有的挤扩支盘桩极限承载力的计算提出了若干修正和改进,取得了以下主要结果。 (1)完善了挤扩支盘桩的抗压承载力理论。通过单桩静载荷试验及桩身应力实测数据,计算了各支盘阻力、桩侧摩阻力及桩端阻力。得出挤扩支盘桩在加荷后期,摩阻力已发挥到极限,所加荷载主要由支盘承担,支盘承担的荷载超过总荷载的一半;挤扩支盘桩的支盘阻力主要体现端承力的性质,可将挤扩支盘桩定性为摩擦多支点端承桩。指出挤扩支盘桩的抗压Q～s曲线形态为略呈S型的缓变形曲线。首次引进适合于挤扩支盘桩的“桩侧摩阻力发挥系数ξ”,对已有的挤扩支盘桩的抗压极限承载力计算公式进行了修正和改进,可更好地应用于挤扩支盘桩的工程设计。 (2)建立了挤扩支盘抗压桩的荷载传递理论。测试结果显示支盘阻力、桩端阻力和桩侧摩阻力的荷载传递函数可由双曲线模型进行拟合,同

论文目录:

摘要

英文摘要

第一章绪论

1．1 前言

1．2 挤扩支盘桩的施工工艺及主要特点

1．2．1 挤扩支盘桩的施工工艺

1．2．2 挤扩支盘桩的主要优点

1．2．3 挤扩支盘桩的主要缺点

1．2．4 挤扩支盘桩的适用范围

1．3 挤扩支盘桩的研究现状

1．3．1 挤扩支盘桩的研究历程

1．3．2 挤扩支盘桩的研究现状

1．3．3 桩基荷载传递理论的研究现状

1．4 目前尚存在的问题及本文的研究内容

第二章挤扩支盘桩抗压特性的试验研究

2．1 荷载传递机理的试验研究

2．1．1 工程概况

2．1．2 试验设计

2．1．3 试验结果及分析

2．2 单桩抗压承载力计算

2．2．1 挤扩支盘桩的单桩承载力计算公式

2．2．2 单桩承载力计算公式在“凯旋大地“工程设计中的应用

2．3 荷载传递的数值模拟方法

2．3．1 荷载传递法基本原理

2．3．2 用荷载传递法模拟Q～s曲线

2．3．3 用荷载传递法模拟轴力图

2．4 本章小结

第三章挤扩支盘桩抗拔性能的试验研究

3．1 抗拔桩的荷载传递机理

3．1．1 工程概况

3．1．2 试验设计

3．1．3 试验结果及分析

3．2 单桩抗拔承载力计算

3．2．1 抗拔承载力的计算方法

3．2．2 单桩抗拔承载力计算公式的工程应用

3．3 本章小结

第四章支盘力学性能的试验研究

4．1 关于支盘破坏形态的概述

4．2 试验方案概述

4．2．1 试验目的

4．2．2 试验技术路线

4．3 试验结果及分析

4．3．1 支盘的破坏形态及承载力分析

4．3．2 高宽比的变化对支盘受力及破坏特性的影响

4．3．3 支盘的应力分布规律

4．4 本章小结

第五章挤扩支盘桩的有限元分析

5．1 单桩有限元分析

5．1．1 计算理论与基础

5．1．2 计算结果及分析

5．2 群桩三维有限元分析

5．2．1 计算方案

5．2．2 群桩的承载性状

5．2．3 群桩的变形性状

5．3 本章小结

第六章结论及建议

主要参考文献

附图

致谢

攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果

论文独创性说明

发布时间: 2005-11-14

参考文献

[1].挤扩支盘桩承载性状试验和数值模拟分析[D]. 高笑娟.浙江大学2007

挤扩支盘桩力学特性的试验研究及理论分析

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