预应力混凝土管桩在砂土中竖向承载力的研究

论文摘要

预应力混凝土管桩竖向承载力的确定是预应力管桩研究的热点与难点，对预应力混凝土管桩的竖向承载力的研究也非常必要。但目前关于预应力管桩竖向承载力计算的公式不多。如果按照现行规范的经验公式来确定管桩单桩竖向承载力往往比通过静载荷试验所得的试桩值低很多。本文从预应力管桩的两个效应—土塞效应和挤土效应着手，详细剖析了预应力管桩的受力性状以及管桩的承载机理，得出了土塞效应和挤土效应的存在是预应力管桩单桩竖向承载力提高的主要原因。本文在理论分析的基础上，首先对对武汉市15根静载荷试桩资料进行统计归纳，依据地质勘察报告中的地质资料及国标《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)计算预应力管桩的竖向承载力。然后，对静载荷试验得到的实际承载力与按规范计算的承载力之间的差异进行分析研究，发现了土塞效应和挤土效应以及桩径、桩长、桩端持力层土性及桩端土密实程度对管桩单桩竖向承载力产生影响的一些规律。最后，本文对《建筑桩基技术规范》(JGJ94—94)提供端阻力及侧阻力的修正系数进行修正，将修正后系数代入规范公式计算桩的竖向承载力，并对竖向承载力计算值与实测值进行对比，验证了修正系数具有比较好的适用性。本文的研究进一步揭示了预应力混凝土管桩的承载机理，同时本文的理论和实测结果的统计分析及研究为今后桩基规范的修订和工程设计提供了一定的参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 预应力混凝土管桩概述
• 1.3.1 竖向承载力的研究方法
• 1.3.2 竖向承载力的研究现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 预应力管桩受力性状的理论分析
• 2.1 竖向荷载下单桩荷载传递的理论分析
• 2.1.1 竖向荷载下单桩的工作原理
• 2.1.2 竖向荷载下单桩载传递的理论分析方法
• 2.1.3 竖向荷载下单桩载传递的主要影响因素
• 2.2 预应力管桩的土塞效应
• 2.2.1 概述
• 2.2.2 土塞形成的机理
• 2.2.3 闭塞效应及土塞闭塞率的确定
• 2.2.4 土塞效应对端阻的影响
• 2.3 预应力管桩的挤土效应
• 2.3.1 静压桩挤土机理的分析
• 2.3.2 静压桩挤土效应的研究方法
• 2.3.3 挤土效应对侧阻的影响
• 2.4 预应力空心管桩承载力的计算
• 第三章 预应力管桩静载试验及分析研究
• 3.1 竖向静载荷试验
• 3.1.1 试验目的
• 3.1.2 试验装置
• 3.1.3 试验加载方式
• 3.1.4 加卸载与沉降观测
• 3.2 预应力管桩单桩极限承载力分析
• 3.2.1 武汉地区静载荷试桩资料的收集与整理
• 3.2.2 静载荷试桩资料的统计与分析
• 第四章 结论与建议
• 4.1 本文研究工作的主要结论
• 4.2 对本课题研究的展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 作者在攻读硕士期间发表的论文