一、浅谈软土地基预制群桩的施工方法(论文文献综述)
牛顺[1](2021)在《考虑扰动效应的透水管桩单桩地基土固结研究》文中提出软土地基具有高含水率、高压缩性及低渗透性等特征,预制管桩在软土地区沉桩时会造成挤土效应,进而产生超静孔隙水压力。由于软土地基中超静孔压的消散过程缓慢,降低了地基的固结速率且影响桩基承载力的发挥及沉桩的施工进度,造成了较大经济损失。如何加速超静孔压的消散是不可忽视的问题,课题组提出的透水管桩技术很好地解决了这一难题。此外,由于沉桩产生的扰动效应往往会降低超静孔压的消散速率,开展考虑扰动效应的透水管桩地基固结问题研究则十分有必要。鉴于此,本文基于现有的透水管桩地基土固结特性研究方法,综合运用模型试验、理论分析以及数值模拟的方法对考虑扰动效应时的透水管桩单桩地基土的固结问题开展了研究。主要研究工作和成果如下:(1)开展了透水管桩单桩沉桩模型试验研究。探究了透水管桩的沉桩扰动对桩周土固结产生影响,并分析沉桩结束后土体超静孔压随时间、空间的变化规律以及沉桩过程中桩周地表土体的位移变化情况。结果表明:超静孔压随土体径向距离增大而减小,随深度的增大而增大;相同条件下,透水管桩的受到的扰动效应较普通管桩小;扰动范围具有随沉桩深度逐渐增大的特征;透水管桩在减小桩周土体超静孔压峰值方面较普通管桩的效果更为明显;近桩侧地表土体的空间合位移最大,随径向距离的增大而减小;随着径向距离的增大,竖向变形逐渐由向下沉降变为向上隆起。由此揭示了扰动效应对透水管桩桩周土固结的影响机理,为透水管桩的施工技术规范制定奠定了科学基础。(2)开展了考虑扰动效应及桩土界面参数影响时透水管桩桩周土体固结理论分析。分别探究径向距离、土体深度、扰动渗透系数比、扰动半径比及桩土界面参数等对桩周土体超静孔压消散的影响,并结合模型试验的结果进行对比分析。结果表明:不考虑扰动效应的影响时,会过高地估计土体中超静孔压的消散速率,从而导致过高地估计桩的承载力;超静孔压的消散速率随着土体渗透系数及反映开孔程度的桩土界面参数的增大而增大。这为研究扰动效应下透水管桩的工作特性提供了合理有效的理论分析方法。(3)开展了考虑扰动效应与径向渗透系数变化时透水管桩周土固结效果数值模拟研究。对不同开孔参数下透水管桩桩周土超静孔压消散的影响进行了分析,包括桩身开孔率、开孔方式及单层开孔数。结果表明:桩侧超静孔压的消散速率随开孔率的增大而提高;其它开孔参数保持不变时,桩侧超静孔压的消散速率随单层开孔数减小而提高;在相同的开孔方式下,扰动效应对不同开孔率和单层开孔数下超静孔压消散速率的影响显着;对于不同径向渗透系数变化模式,整个影响区内径向渗透系数呈非线性变化时的超静孔压消散速率最快;对于模式1~4(扰动区渗透系数不变、扰动区渗透系数线性变化、扰动区渗透系数非线性变化、整个影响区渗透系数线性变化),桩侧平均超静孔压消散速率随扰动半径及扰动区渗透系数增大逐渐减小;扰动半径及扰动区渗透系数的变化时,对于模式5(整个影响区渗透系数非线性变化)条件下超静孔压消散速率的影响并不明显,为透水管桩的推广应用提供了科学依据。
张金磊[2](2021)在《深厚淤泥场地桩基施工的挤土效应分析》文中研究说明预应力混凝土(PHC)管桩具有桩身混凝土强度高、单桩承载力高等优势,在沿海地区正逐渐取代各种传统桩型而成为主导桩型。在淤泥质软土地基中施工预制桩会产生挤土效应,对桩基变形、承载力及周围建筑物产生不利影响。本文以温州某深厚软土场地大面积PHC管桩项目为背景,采用模型试验、数值模拟和工程监测数据相结合的方法,研究管桩在软土地基中施工时,桩周土体的变形和应力变化以及超孔隙水压力消散规律,为类似工程的PHC管桩设计和施工提供参考。主要工作如下:1.通过现场监测,分析了深厚淤泥场地大面积PHC管桩施工引起的土体位移和孔压变化规律,结果表明:群桩沉桩施工引起的水平变形是各基桩施工在该点引起的径向变形的矢量和;基桩施工引起的土体水平位移变化随埋深减小,主要影响范围在0-14m深度内;通过调整单日施工桩数和施工顺序可减小PHC管桩施工过程中引起的超孔压增量。2.开展了室内单桩和群桩沉桩模型试验,研究了不同桩体直径和不同引孔直径对桩顶压力、桩侧与桩底应力、超孔隙水压力等的影响,结果表明:桩压桩过程中挤土应力与桩贯入深度呈线性关系,桩底压力大于径向挤土压力,卸荷后二者几乎一致;挤土应力随桩径的增大而增大,所取三种桩径的挤土应力均大于静止土压力;桩径与引孔深度一定时,引孔直径越大,地表隆起、桩体贯入产生的挤土应力与其所需的贯入时间和桩顶压力越小;群桩实验表明传感器距桩体施工位置越近,其监测数值的变化越剧烈;沉桩过程中桩底压力和径向挤土压力均随时间增加,沉桩结束时达到最大值。3.采用ABAQUS进行了一系列单桩沉桩挤土效应数值模拟,分析了固结时间、桩径、引孔直径和深度、桩土摩擦系数等参数变化条件下的桩周土体位移分布规律,结果表明:沉桩完毕后桩底附近土体位移随固结完成而减小;距桩心一定距离处水平与竖向挤土位移均随着沉桩深度的增大而增大,且指定沉桩深度下方挤土位移渐变为0;挤土位移随着远离桩体而减小,水平影响范围约为8倍桩径;桩径和引孔对挤土位移有显着影响,桩周挤土位移随桩径增加而越大,随引孔直径与深度的增大而减小,桩土摩擦系数对挤土位移的影响相对较小。
于荣科[3](2021)在《预制桩复合地基在桃园闸站工程中的应用分析》文中进行了进一步梳理目前,预制桩复合地基在房建、公路及市政等城市建设领域应用较为广泛,特别是近十几年来,复合地基应用技术有了较大的发展。但是,预制桩复合地基技术在水利工程中尚缺乏活跃的研究及应用。在软土地区,以往的水闸、泵站等水工建筑物地基处理设计中,预制桩是一种常用的地基处理措施,但在进行预制桩设计时通常不考虑天然土层参与和分担上部荷载的作用,从而使得设计安全度较大、整个工程偏于安全,进而使工程在投资方面造成了一定的浪费。为此,应用复合地基技术进行闸站地基处理设计很有必要,可达到“物尽其用”和减少工程投资的效益。本文根据以上观点,就具体工程实例进行了计算分析,得出如下结论:(1)依据广义复合地基基本定义和分类原则,概述了复合地基的形成条件和几个常用概念,且介绍了刚性桩(预制桩)复合地基承载力和沉降的基本计算理论和方法,并分析说明了复合地基优化设计的理论及思路。(2)结合具体工程实例,根据闸站工程稳定计算进行了常规混凝土预制桩基础设计,依据桩基础计算方法完成了承载力和沉降计算,并进行了相应的分析说明。(3)联系具体工程实例,构建了预制桩复合地基和闸站底板的三维有限元分析模型,分析研究了荷载效应下预制桩复合地基的应力、应变以及预制桩体的力学性能,并比较了预制桩复合地基与常规桩基设计的沉降值。(4)从工程实践角度出发,考虑闸站底板结构的作用,研究不同工况下底板-桩-桩间土三者之间的相互作用性状。分析了外荷载、桩间土层刚度、预制桩刚度以及闸站底板刚度的变化对预制桩复合地基的沉降、桩顶水平位移及桩间土荷载分担份额产生的影响,并就相关影响参数做了曲线拟合,得出了与之对应的变化规律。
窦锦钟[4](2020)在《饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析》文中提出饱和软土中钢管桩连续贯入过程对临近土体作用显着,主要表现形式为土体结构破坏、土体变形以及超孔隙水压力响应,从而改变桩的周边环境状态、影响自身贯入阻力及桩基承载力时效。现有研究主要关注桩基贯入完成后的承载力变化,但钢管桩连续贯入过程的作用机理及其对后续承载性能的影响不容忽视。研究连续贯入过程的作用机理关键在于如何分析土体大变形和孔压响应。传统Lagrange方法采用有效应力形式的本构但无法解决土体大变形带来的网格畸变问题,而CEL或ALE等大变形方法通常忽略了孔隙水压力的影响。因此,提出一种同时解决网格畸变以及孔压计算问题的有限元方法,进而深入研究饱和软土中钢管桩连续贯入作用机理是十分必要的。本文通过引入混合Lagrangian-ALE方法,实现了基于有效应力分析的饱和软土中钢管桩大变形连续贯入有限元模拟。研究了不同施工和土质参数对土体变形和超孔隙水压力的影响,揭示了饱和软土中钢管桩连续贯入作用机理,并提出评估不同桩端形式钢管桩连续贯入作用的方法。研究了不同土质参数对土体固结的影响,揭示了钢管桩贯入结束后土体固结效应的机理,探讨了土体固结效应与桩基承载力时效的相关性。本文的主要内容和结论包括:(1)提出了考虑不同类型网格间土体应力连续性的Lagrangian-ALE混合有限元分析方法,实现了饱和软土中钢管桩连续贯入过程的模拟。该方法将桩-土接触面附近区域的土体模型设置为非Lagrange网格,并采用总应力分析条件下的土体参数;将其余区域的土体模型设置为Lagrange网格,并采用有效应力分析条件下的土体参数。考虑弹性变形阶段各向同性土体的剪切模量在两种应力分析条件下是相等的,由此建立两种应力分析条件下土体参数的关联性,从而保证混合网格界面处土体应力的连续性。对饱和软土中钢管桩静压贯入全过程(贯入过程及贯入结束后土体固结阶段)以及锤击贯入过程进行模拟,并与实测数据进行比较,验证了采用混合Lagrangian-ALE方法进行饱和软土中钢管桩大变形连续贯入有限元研究的可行性和可靠性。(2)对于静压闭口钢管桩,分析了不同施工和土质参数对桩周土体土体变形和超孔隙水压力响应的影响。研究结果表明:桩周土体超孔隙水压力的最大值?umax受钢管桩半径Rp、入土深度zp、土体不排水抗剪强度cu、弹性模量E、超固结比OCR的影响;桩周土体超孔隙水压力的径向影响范围以及土体发生侧向位移的径向范围受Rp、cu、E以及OCR的影响,贯入一定深度后将不受zp的影响;桩周土体发生侧向位移的径向范围可达(15-20)Rp,土体超孔隙水压力的径向影响范围可达10Rp。(3)将钢管桩的桩端设置为开口,分析了开口钢管桩静压贯入过程中不同施工和土质参数对钢管外侧土体变形和超孔隙水压力响应的影响。研究结果表明:?umax以及钢管外侧发生土体侧向位移的径向范围受Rp、zp、cu、E以及OCR的影响;钢管外侧土体超孔隙水压力的径向影响范围受zp、cu、E以及OCR的影响,当钢管桩半径超过一定值后将不受Rp的影响;钢管外侧土体发生侧向位移的径向范围可达(20-25)Rp,土体超孔隙水压力的径向影响范围可达(5-15)Rp;对于小直径钢管桩,相较于闭口钢管桩,开口钢管桩连续贯入对临近土体变形的影响更显着,随着zp的增大,由于开口钢管桩堵塞,其在土体中的贯入过程将与闭口钢管桩近似;当Rp较大时,闭口钢管桩连续贯入对土体变形和超孔隙水压力响应的影响更明显。(4)分析了超大直径开口钢管桩连续贯入过程中不同施工和土质参数对钢管内、外侧土体超孔隙水压力分布的影响。研究结果表明:对于超大直径静压开口钢管桩,钢管外侧土体超孔隙水压力的径向影响范围受Rp、zp、cu、E以及OCR的影响,可达3Rp;钢管内、外侧?umax受zp、cu、E的影响,与OCR无明显关系;紧邻钢管内、外侧?umax与Rp无明显关系,但钢管内土芯中心处?umax受Rp的影响。对于超大直径锤击开口钢管桩,钢管内、外侧?umax受锤击次数Nh、锤击荷载Fh、cu的影响,与E无明显关系,在紧邻钢管内、外侧与Rp无明显关系,在钢管内土芯中心处受Rp的影响;钢管外侧远桩身区域的土体超孔隙水压力及其径向影响范围受Rp、Nh、Fh、cu、E以及OCR的影响。(5)在参数分析的基础上,通过多元回归分析方法确定了评估闭口和开口钢管桩静压贯入引起的桩周土体超孔隙水压力分布的方法。将研究不同施工和土质参数下闭口钢管桩静压贯入阶段桩周土体超孔隙水压力沿深度分布规律的问题简化成研究不同施工和土质参数对与预测曲线相关的比例系数以及无量纲的桩周土体超孔隙水压力最大值(?umax/cu)的影响;对基于圆孔扩张理论推导的土体超孔隙水压力最大值计算公式进行修正,修正后的公式综合考虑了Rp、zp、cu、E以及OCR的影响,用于求解闭口和开口钢管桩静压贯入过程中?umax/cu的变化。(6)对饱和软土中闭口钢管桩静压贯入全过程进行模拟,分析了土体渗透系数ks、cu、E以及OCR对钢管桩贯入结束后土体固结效应的影响,并探讨了土体固结效应与桩侧承载力时效的相关性。研究结果表明:ks以及OCR影响固结阶段土体超孔隙水压力的消散速率以及固结持续时间,此外,OCR还影响固结阶段初始时刻的土体超孔隙水压力;但cu以及E仅对固结阶段初始时刻的土体超孔隙水压力有影响;在贯入阶段,近地表附近以及桩尖下部一定深度处负超孔隙水压力会增大贯入阻力;在固结阶段,负超孔隙水压力逐渐增大至正值的过程会引起桩基承载力的降低,甚至导致静载荷试验时桩基础突然下沉的现象,但达到一定时间后,正的超孔隙水压力的减小将会引起桩基承载力一定程度的增加。
王安辉[5](2020)在《软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究》文中认为由于水平荷载和地震液化引起的桩基侧移过大或桩身结构强度破坏等工程事故屡见不鲜,有效提升软弱地层中桩基础的水平承载力与抗震性能是岩土工程中亟需解决的挑战,也是桩基工程研究的热点和难点问题。劲芯复合桩(简称复合桩)是将水泥土搅拌桩(或高压旋喷桩)与高强度的预制混凝土管桩联合形成的一种复合材料新桩型。工程实践表明预制混凝土管桩周围的水泥土可显着提高其竖向承载力,但国内外对劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能的研究尚处于探索阶段,已有成果难以指导工程实践。本文采用现场试验、室内模型试验、数值模拟和理论分析相结合的方法,对软土地基中劲芯复合桩的水平承载性能及可液化土层中劲芯复合桩的抗震性能开展系统研究,研究成果可为软弱地层中劲芯复合桩的水平承载力与抗震设计计算方法提供理论依据。论文的主要研究内容和成果如下:(1)通过3个不同场地桩基水平承载力现场试验,评价了软土地基中水泥土桩加固对预制混凝土管桩水平承载性能的提升效果。6根劲芯复合桩和3根PHC管桩的测试结果表明,采用水泥土桩加固桩周软土能有效提高PHC管桩的水平临界荷载及水平极限承载力,并可明显降低PHC管桩的桩身位移与弯矩。水泥土桩桩径与混凝土芯桩桩径之比为1.5~2.5的劲芯复合桩,其水平临界荷载比未加固的PHC管桩增大33%~50%,相同荷载作用下的桩头水平位移比未加固的PHC管桩减少40%~70%。增加水泥土桩桩径和混凝土芯桩桩径均可提高劲芯复合桩的水平承载能力。(2)水泥土加固提高桩侧土抗力和降低或延缓混凝土芯桩的受拉损伤是水泥土桩提升预制混凝土管桩水平承载性能的内在机理。水平受荷复合桩中混凝土芯桩、水泥土与桩周软土协同工作,共同抵抗水平荷载;水泥土加固不仅可大幅提高桩侧土抗力进而限制桩身变形的发展,而且可降低或延缓混凝土芯桩的受拉损伤,进而提高复合桩的水平承载性能。揭示了水泥土桩参数对复合桩水平承载性状的影响规律,增大水泥土桩桩径和提高水泥土强度均可提高复合桩的初始刚度和极限土抗力,但存在临界水泥土强度;水泥土桩桩长在10倍的芯桩桩径范围内,水泥土加固可有效提高复合桩的水平承载力。(3)考虑混凝土芯桩桩周水泥土和软黏土的土抗力分担及混凝土芯桩的非线性,提出了软土地基中劲芯复合桩水平承载力p-y曲线计算方法。将水泥土视为硬黏土,结合现有软黏土和硬黏土地基中桩基的p-y曲线模型,考虑水平荷载作用下桩周水泥土和软黏土的土抗力分担比例,并引入混凝土芯桩的弯矩–曲率关系考虑芯桩的非线性,构建了软土地基中劲芯复合桩水平承载特性p-y曲线模型。工程实例现场实测结果验证了该模型理论计算的合理性。采用本文提出的p-y曲线模型分析了水泥土桩桩径、桩长和强度、混凝土芯桩弹性模量及桩头约束条件等对复合桩水平受荷性状的影响规律。(4)水泥土加固能够有效提升可液化地基中预制混凝土管桩的抗震性能,其内在机理是水泥土提高桩身约束效应和降低桩周土体循环剪应变。在地震作用下,水泥土桩加固可有效限制群桩基础周围土层中超孔隙水压力的发展,进而限制了因地震液化导致的土体刚度退化及场地基本周期的增加。复合桩工况中上部结构侧向位移和筏板沉降比未加固的预制管桩工况均大幅减少,水泥土桩加固深度越大则减少幅度越明显。桩周水泥土可有效限制其加固深度范围内的桩身截面弯矩的增长,可使桩身最大弯矩减少达70%,但不同水泥土加固深度下桩身出现动弯矩峰值的位置不同。(5)明确了水泥土桩设计参数(桩径、桩长和模量)、砂土相对密实度及震动强度等因素对砂土-复合桩-上部结构地震响应的影响规律,定量评价了复合桩场地的抗液化性能与复合桩的弯曲失效特征,进而提出了可液化场地中劲芯复合桩的抗震设计要点。增大水泥土桩桩径可大幅提高复合桩的抗震性能;当水泥土剪切模量与砂土剪切模量之比小于45时,增大水泥土剪切模量可有效提高复合桩的抗震性能;当液化土层较薄时,水泥土桩长度应穿过可液化土层,而在深厚液化土层地区,水泥土桩长度应不小于10 m;桩基在水泥土与可液化砂土交界处会产生较大的弯矩响应,该部位应采取必要的抗震构造措施。(6)揭示了桩筏连接形式对可液化土层中劲芯复合桩地震响应及抗震性能的影响规律和机理。相比连接式桩筏(CPR)基础,采用非连接式桩筏(DPR)基础可降低地基土体的液化趋势,进而限制土体因液化产生的刚度衰减;中粗砂垫层的隔震效应使得DPR工况中地基土体和上部结构的加速度反应均低于CPR工况;DPR基础的整体性和刚度相对较差,导致地震作用下DPR工况中上部结构侧向位移和筏板沉降均较CPR工况增大50%以上;CPR工况中复合桩的最大弯矩出现在桩头,而DPR工况中桩身最大弯矩出现在距桩头1/3~1/2桩长处,但DPR工况中桩身弯矩峰值较CPR工况减少近50%。
刁湘涛[6](2020)在《预制管桩在基坑支护中的应用研究 ——以镇江市某预制管桩基坑支护工程为例》文中指出预制管桩作为一种新型的基坑支护结构,具有施工速度快、环保效益高、施工周期短等优势,近年来逐渐得到工程设计人员的重视。然而,由于沉桩“挤土效应”等因素的影响,其在工程中的应用较少。为此,本文结合镇江市某预制管桩基坑支护工程,对预制管桩在沉桩过程中出现的“挤土效应”和基坑支护效果进行研究,具体内容如下:(1)详细介绍了本文研究的预制管桩基坑项目位置、土层物理特性、周边环境等,为以后相似工程作参考。然后从多个方面阐述了该基坑支护工程采用预制管桩进行支护的可行性,并提出了初始基坑支护方案和施工控制重点(第二章)。(2)对沉桩“挤土效应”进行了深入研究。首先,基于圆孔扩张理论,分别推导出了Tresca材料和M-C材料在圆孔扩张过程中土体变形的弹性解和塑性解,并与有限元计算结果进行对比验证;然后基于MIDAS GTS/NX有限元软件和现场沉桩试验结果,对预制管桩沉桩深度、不同土体强度参数、“群桩”效应下的表层土体变形特性进行了深入研究,结果表明:随着沉桩深度的增加,桩周土体变形值逐渐增加,且增幅非线性减小;土体内摩擦角变化引起的“挤土效应”大于土体粘聚力变化;高密度沉桩施工时,在先打入桩体影响半径内继续打入其他桩体,桩周土体变形存在叠加现象(第三章)。(3)对采用预制管桩进行支护的基坑稳定性进行研究。首先,为了确定合适的支护结构分析模型,依据桩间土传力特点,分别采用梁单元和板单元模拟支护桩;然后研究了桩身直径、桩身形状对基坑变形控制效果的影响,结果表明,基坑变形控制效果随桩身直径的增加而增大,且增幅逐渐减小;方形桩比圆形桩具有更好的变形控制效果,但圆形桩比方形桩体具有更好的工程适用性。最后基于支护方案,通过三维数值分析的方式,研究了预制管桩对基坑的支护效果及对周边环境的影响,并取得了良好的指导效果(第四章)。(4)结合镇江预制管桩基坑支护工程,提出了预制管桩在基坑支护中的设计和优化目标。从控制基坑变形和减少“挤土效应”角度出发,研究了支护方案中支护桩长、土层参数选取、桩身直径、桩身形状选取的合理性;同时,提出了现场施工中的控制重点,主要包括:减少“挤土效应”、控制沉桩质量和基坑变形监测。(第五章)
邹永强[7](2020)在《静压有孔管桩群桩沉桩效应大尺度模型试验研究》文中指出预应力管桩静压沉桩施工方式因其完全符合绿色施工要求,已广泛应用于预应力管桩处理软弱地基工程中,而管桩静压沉桩效应所引发的危害仍是如今面临的主要问题。为了减轻沉桩效应不利影响,课题组提出有孔管桩技术,当前对有孔管桩沉桩问题研究还停留在静压单桩沉桩效应,而实际工程中均为群桩沉桩施工,因此亟待对静压有孔管桩群桩沉桩效应相关问题展开研究。本文通过静压有孔管桩群桩沉桩效应大尺度室外模型试验,对有孔管桩群桩静压沉桩超孔隙水压力与群桩沉桩土体物理力学特性变化问题进行了研究。具体研究成果如下:(1)设计并顺利实施了一整套静压有孔管桩群桩沉桩大尺度室外模型试验,通过对试验设计与实施过程进行优化,解决了试验所遇到的问题,并总结本次试验设计与实施的相关经验教训。(2)通过静压沉桩大尺度模型试验,对静压有孔管桩群桩沉桩前后桩周土体物理力学参数进行对比分析,得出:有孔管桩沉桩后土体密度增幅、含水率降幅均随着径向距离和竖向深度的增大呈现出不同程度的减小;有孔管桩沉桩后土体压缩系数明显减小,压缩模量显着增大,桩周土体内摩擦角与内聚力均增大。达到验证了有孔管桩群桩对于改善软弱地基土体性质、提高地基土体承载力的目的。(3)有孔管桩桩径的增大,对桩周土体密度、含水率、压缩指标及超孔隙水压力消散的改变均有积极作用,但同时会导致超孔隙水压力峰值提升,甚至导致距离沉桩中心位置较近处浅层土体在沉桩过程中部分产生剪切破坏;桩身对称开孔数量越多,土体性质改变越明显。(4)有孔管桩能显着提高群桩中心位置处超孔隙水压力的消散速率,但消散速率随着竖向深度的变化没有明显的改变,超孔隙水压力峰值随竖向深度增加而增大;静压沉桩过程中先沉入的有孔管桩首先开始排水工作,随后桩体的沉入会加快排水速率。在试验末期有孔管桩群桩超孔隙水压力消散率最高达到91.62%,而无孔管桩仅67.26%。有孔管桩群桩能有效提高超孔隙水压力消散率,显着缩短超孔隙水压力消散时间。
张世瑞[8](2020)在《微型钢管桩装配式基础应用研究》文中研究表明本文以沧州某输电线路工程为背景,提出一种微型钢管桩装配式基础,首先,利用现场静载荷试验研究了微型钢管桩的承载性能;然后,采用ABAQUS有限元软件,对不同荷载下微型钢管桩装配式基础的承载性能,桩顶与承台之间的连接构造和承台上立柱与承台之间的连接性能进行了分析,主要工作内容和研究成果如下:(1)通过现场单桩静载荷试验,对采用不同注浆工艺的微型钢管桩,进行了单桩抗压、抗拔和水平承载性能研究。结果表明:静压沉桩工艺下,采用复式高压后注浆工艺,桩尖焊接板直径大于桩身直径的微型钢管桩抗压、抗拔、抗水平承载性能均高于不注浆时桩尖焊接板直径等于桩身直径的微型钢管桩,后注浆钢管桩的承载力可按普通灌注桩计算,桩径取桩尖直径。(2)根据现场试验结果和实际工程条件,完成了微型钢管桩装配式基础设计。利用ABAQUS有限元软件,研究了不同荷载作用下微型钢管桩装配式基础的承载性能。结果表明:基于现行规范设计的微型钢管桩装配式基础,其承载性能满足工程要求。桩径和桩间距的变化对微型钢管桩群桩基础的抗拔、水平承载性能均有影响。增大桩间距,能提高群桩基础的抗压承载性能,当桩间距大于6倍桩径时,增大桩间距对提高群桩基础的抗压承载性能效果不明显。(3)通过建立桩承台连接有限元模型和立柱承台有限元模型,对微型钢管桩装配式基础连接方式进行了研究。结果表明:承台与钢管桩采用机械连接时,连接破坏形式分为桩顶法兰屈服和承台混凝土受拉破坏,四螺栓连接方案的承载性能优于六螺栓连接方案;采用灌浆连接时,桩顶嵌入承台长度越长,连接性能越好,当嵌入长度超过0.5倍桩径时,增大嵌入长度对提高连接性能的效果不明显。立柱与底板连接时,将立柱嵌入底板能避免在接缝处产生拉应力,嵌入长度不足会导致立柱混凝土在承受上拔不利荷载时混凝土保护层受拉开裂。(4)根据工程经验、现行规范和有限元分析结果,给出了微型钢管桩装配式基础连接设计的有关构造要求。
孙玮玺[9](2020)在《楔形芯橡胶水泥土桩复合地基的承载性能研究》文中认为刚性芯水泥土桩复合地基是指先在水泥土形成搅拌桩中压入高强度的桩体,硬化后形成的组合型复合地基。这种新型地基处理方式通过内芯桩(钢桩或混凝土桩)、外芯水泥土桩和桩周土体协同承担由上部荷载。这种桩基的复合地基在加入芯材后,改善了复合地基承载性能、经济成本等方面的特点。刚性芯桩水泥土桩复合地基对土体有较好的改善。但在工程中,也逐渐暴露了其自身缺点:其一,组合桩在承载时表现出很强的脆性破坏;其二,在地基土中组合桩体易受土壤侵蚀。为了尽可能的解决以上两方面的问题,我们在外芯桩的水泥土中加入了塑性变形强、抗腐蚀性好的橡胶粉,形成了新型复合材料橡胶水泥土(Rubberired Cement Soil)材料,简称为RCS。然后以进一步提高其复合地基承载性能为目的,将普通的等直径桩用楔形桩所代替。这种楔形桩体是依靠其楔角来增大桩土间的摩阻力,从而进一步提高承载性能。通过将楔形混凝土桩作为内芯桩与上述的橡胶水泥土桩进行组合,从而形成了混凝土楔形芯橡胶水泥土桩,即楔形芯RCS桩。本文通过理论研究以及有限元仿真分析手段,对楔形芯RCS桩进行了承载能力理论分析,并通过ABAQUS有限元模拟对其单桩、群桩进行分析。通过改变单桩下的橡胶粉含量、芯桩楔角角度以及内芯长度等参数,以及群桩下桩距、桩数、芯长比、外芯桩橡胶粉掺量以及内芯桩楔角角度进行模拟研究,分析组合桩体在不同因素下单桩、群桩承载性能的影响,取得了如下结论与成果:通过ABAQUS数值模拟对楔形芯RCS桩复合地基的受荷沉降、桩土摩擦阻力和内、外芯应力情况以及荷载分担情况随荷载的变化情况进行了研究。通过改变楔形芯RCS桩的芯桩楔角角度以及芯长比,观察单桩及群桩复合地基的不同变化情况对楔形芯组合桩基桩侧摩阻力、P—S曲线以及桩身应力的变化情况,得到了楔形芯RCS桩的承载能力并不会随着其芯桩楔角角度以及芯长比的递增而显着增加,过大的楔角与芯桩长度对其承载性能提高的幅度不再明显。对不同桩身材料桩的承载性能进行比较后发现楔形芯RCS桩的承载能力低于混凝土桩但远高于水泥土桩,结合理论分析表明楔形芯RCS桩既具有良好的承载性能可靠性还合理的将制备成本进行良好的斟酌。分析在不同的橡胶粉掺入量对楔形芯RCS桩单桩与群桩复合地基承载性能的影响效果,发现增加橡胶粉掺量后对单桩及群桩下的桩体的变形效果有所提升,不断调节内外芯桩间的应力比,进而更好发挥组合桩体中各组成部分的受力变形性能。通过改变不同桩数以及桩距来分析对楔形芯RCS桩单桩与群桩复合地基承载性能的影响效果,发现桩数及桩距的增加使群桩的整体沉降逐渐加深,桩土受力变形随之增加,随着桩距的增加其群桩效应对复合地基的影响逐渐降低。通过理论分析对楔形芯RCS桩的承载力以及桩体位移沉降计算进行了研究,根据相关规范以及分段递推法对楔形芯RCS桩桩体沉降的计算方法进行了分析。
张鸿达[10](2020)在《软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究》文中指出将桩板式路基结构应用于高速公路拓宽施工中,是近几年来新兴起的一种高速公路拓宽方式,桩板式路基结构具有强度高、刚度大、占地少等优点。本文以软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构为研究对象,对其进行沉降计算理论推导与桩侧摩阻力分析,依据正交试验法对桩板式路基结构的数值计算模型进行参数优化,并用FALC3D有限差分软件建立优化后的数值计算模型,对数值计算模型进行理论计算与数值模拟、现场实测沉降值与模型整体沉降值的对比分析。(1)通过对桩-板-土复合桩板式路基结构体系进行研究,得到了桩板式路基结构的沉降特性,将沉降分为受桩与软土性质共同影响的桩土复合沉降段和仅受软土自身压缩性能影响的桩端土压缩沉降段两部分,建立了桩板式路基结构整体沉降计算理论公式;依据佐藤悟的荷载传递模型函数与荷载传递函数法的基本微分方程,得到桩身侧摩阻力与桩身轴力计算理论公式。(2)通过正交试验法对桩板式路基结构的设计参数进行优化,对优化后的数值计算模型进行桩土沉降差异分析。选取桩长、桩径、桩间距与承载板厚4个主要因素进行正交试验,应用极差分析法对模型的桩板结构沉降特性、承载板挠曲变形特性与桩板结构的受力特性进行分析,得出优化后的设计参数为桩长20m、桩径0.6m、桩间距6m、承载板厚0.26m;依据优化后的设计参数建立数值模型,通过桩基沉降曲线与桩侧软土沉降曲线的对比分析,发现桩板式路基结构中桩基与桩侧软土的沉降差随土层深度的增加而减小。(3)通过对桩板式路基结构理论计算与数值模拟的对比来分析二者的吻合度,并对其随时间的整体沉降进行预测。在对桩板式路基结构的整体沉降、桩基轴力与桩侧摩阻力三方面进行理论计算与数值模拟的对比分析之后,发现理论与模拟的差值随着土层深度的增加呈现逐渐减小的趋势,说明两者存在较好的吻合度;通过对现场实测沉降曲线与数值模拟的整体沉降曲线的对比分析,发现两曲线随时间的增长趋势相似,说明建立的数值计算模型能够很好地预测高速公路拓宽段最终沉降值。由模拟沉降曲线可知桩板式路基结构最终沉降量约为22mm,符合高速公路拓宽工程沉降规范控制要求,这为新型桩板式路基结构进行沉降预测提供了一种新方法。该论文有图47幅,表23个,参考文献61篇。
二、浅谈软土地基预制群桩的施工方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、浅谈软土地基预制群桩的施工方法(论文提纲范文)
(1)考虑扰动效应的透水管桩单桩地基土固结研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 普通管桩固结问题 |
1.2.2 透水管桩固结问题 |
1.2.3 考虑扰动效应的固结问题 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 透水管桩单桩沉桩模型试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案设计 |
2.2.1 模型试验相似原理 |
2.2.2 试验土体与装置 |
2.2.3 地基土模型制作 |
2.2.4 试验传感器埋设 |
2.2.5 沉桩试验 |
2.3 试验结果分析 |
2.3.1 超静孔压随时间变化分析 |
2.3.2 超静孔压随空间变化分析 |
2.3.3 透水管桩超静孔压峰值分析 |
2.3.4 透水管桩桩周土体表面位移分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 考虑扰动效应的透水管桩桩周土固结理论分析 |
3.1 引言 |
3.2 数学模型 |
3.2.1 模型描述 |
3.2.2 控制方程 |
3.2.3 初始条件与边界条件 |
3.2.4 求解过程 |
3.3 退化验证及分析 |
3.3.1 退化验证 |
3.3.2 对比分析 |
3.4 参数敏感性分析 |
3.4.1 扰动参数分析 |
3.4.2 空间参数分析 |
3.4.3 界面参数分析 |
3.5 试验对比 |
3.6 本章小结 |
第四章 考虑径向渗透系数变化的透水管桩桩周土固结数值分析 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型 |
4.3 有限元模型 |
4.4 理论对比及退化验证 |
4.4.1 理论对比 |
4.4.2 模型退化及对比验证 |
4.5 固结效果模拟分析 |
4.5.1 扰动参数的选取 |
4.5.2 开孔参数影响分析 |
4.5.3 径向渗透系数影响分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录:理论解的计算程序 |
致谢 |
攻读学位期间科研成果 |
(2)深厚淤泥场地桩基施工的挤土效应分析(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 圆孔扩张理论 |
1.2.2 应变路径法 |
1.2.3 有限单元法 |
1.2.4 试验研究 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 研究工作 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 PHC管桩施工挤土效应现场监测分析 |
2.1 工程概况 |
2.1.1 工程地质概况 |
2.1.2 桩基施工概况和监测点布置 |
2.2 监测结果与分析 |
2.2.1 场区外监测点位移与变形速度 |
2.2.2 场区外监测点竖向位移和竖向位移速度 |
2.2.3 场区内一二区监测点挤土位移云图 |
2.2.4 场区内一二区监测点位移及速度随时间的变化曲线 |
2.2.5 场区内孔压监测点的孔压大小及其速度随时间变化 |
2.3 本章小结 |
第三章 PHC管桩施工挤土效应室内模型试验研究 |
3.1 概述 |
3.2 模型试验装置 |
3.2.1 加载系统 |
3.2.2 模型箱 |
3.2.3 控制系统 |
3.2.4 数据采集系统 |
3.2.5 模型桩、土压力计与孔隙水压力计 |
3.3 试验方案 |
3.4 试验过程 |
3.4.1 准备工作 |
3.4.2 试验步骤 |
3.5 试验成果分析 |
3.5.1 单桩室内试验结果分析 |
3.5.2 群桩室内试验结果分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 PHC管桩沉桩过程数值模拟 |
4.1 ABAQUS简介 |
4.2 解决大变形问题两种常见方法 |
4.3 沉桩过程的有限元分析 |
4.3.1 室内试验模型的建立 |
4.3.2 数值模拟与室内模型试验的对比 |
4.3.3 室内试验模拟结果分析 |
4.3.4 现场施工模拟结果分析 |
4.4 沉桩挤土效应控制建议 |
4.4.1 沉桩过程常见问题 |
4.4.2 从设计方面控制 |
4.4.3 从施工方面控制 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介及攻读学位期间取得的研究成果 |
(3)预制桩复合地基在桃园闸站工程中的应用分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究历史及现状 |
1.2.1 复合地基研究历史及现状 |
1.2.2 有限元法在水工结构分析中的应用历史及现状 |
1.2.3 桩土荷载分担比研究历史及现状 |
1.2.4 基础-地基相互作用分析研究历史及现状 |
1.3 本文主要研究工作及思路 |
1.3.1 本文的主要研究工作 |
1.3.2 本文研究思路 |
第2章 复合地基基本理论 |
2.1 复合地基的定义及分类 |
2.1.1 复合地基的定义 |
2.1.2 复合地基的分类 |
2.2 复合地基形成条件及几个常用概念 |
2.2.1 复合地基形成条件 |
2.2.2 复合地基几个常用概念 |
2.3 复合地基承载力 |
2.3.1 复合地基承载力概述 |
2.3.2 复合地基承载力计算方法 |
2.3.3 刚性桩复合地基的工程实用计算方法 |
2.3.4 垫层在预制桩复合地基闸站工程的效用 |
2.4 复合地基沉降计算 |
2.4.1 复合地基沉降计算方法 |
2.4.2 工程中刚性桩复合地基沉降计算方法 |
2.4.3 闸站预制桩复合地基沉降分析 |
2.5 复合地基优化设计 |
2.5.1 优化理论 |
2.5.2 复合地基优化设计思路 |
2.6 本章小结 |
第3章 闸站预制桩基常规计算 |
3.1 工程概况 |
3.1.1 基本资料 |
3.1.2 闸站布置设计 |
3.2 常规桩基础设计 |
3.2.1 桩基承载力计算 |
3.2.2 桩基沉降计算 |
3.3 本章小结 |
第4章 闸站复合地基三维有限元分析 |
4.1 复合地基三维有限元计算原理 |
4.1.1 有限元分析基本原理 |
4.1.2 有限元分析的基本方程 |
4.2 ABAQUS有限元软件简介 |
4.2.1 ABAQUS有限元软件简介 |
4.2.2 ABAQUS在岩土工程中的应用 |
4.3 计算实例模型及参数 |
4.3.1 计算实例模型 |
4.3.2 材料特性及物理力学参数 |
4.3.3 作用效应及计算工况 |
4.4 预制桩复合地基竖向承载力分析 |
4.4.1 预制桩复合地基位移分析 |
4.4.2 预制桩复合地基应力分析 |
4.4.3 预制桩桩体竖向承载性能分析 |
4.5 预制桩复合地基水平向承载力分析 |
4.5.1 预制桩复合地基水平位移分析 |
4.5.2 预制桩复合地基水平应力分析 |
4.5.3 预制桩水平向承载性能分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 预制桩复合地基与闸站底板相互作用分析 |
5.1 预制桩复合地基闸站底板-桩-土相互作用原理 |
5.2 预制桩复合地基桩-桩间土荷载分担比分析 |
5.2.1 预制桩复合地基桩-桩间土竖向荷载分担比分析 |
5.2.2 预制桩复合地基桩-桩间土水平荷载分担比分析 |
5.3 预制桩复合地基-闸站底板相互作用性状分析 |
5.3.1 外荷载的影响 |
5.3.2 地基土层刚度的影响 |
5.3.3 预制桩刚度的影响 |
5.3.4 底板刚度的影响 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论及展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的成果 |
致谢 |
(4)饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 管桩类型以及贯入方式的比较 |
1.2.2 管桩连续贯入作用机理研究现状 |
1.2.3 基于总应力分析的大变形连续贯入有限元解决方法 |
1.2.4 基于有效应力分析的大变形连续贯入有限元解决方法 |
1.2.5 研究现状小结 |
1.3 研究内容及思路 |
1.4 主要创新点 |
第二章 基于混合网格的饱和土大变形连续贯入有限元方法 |
2.1 引言 |
2.2 饱和土中大变形连续贯入有限元分析方法 |
2.2.1 大变形连续贯入有限元模拟的基本模型和整体思路 |
2.2.2 混合Lagrangian-ALE大变形有限元算法 |
2.2.3 饱和土中水土耦合分析方法 |
2.2.4 混合网格界面处土体应力连续性的实现 |
2.2.5 桩-土界面接触算法 |
2.2.6 土体的应力-应变关系 |
2.3 软土中钢管桩静压贯入有限元模拟的实现 |
2.3.1 钢管桩静压贯入工程案例介绍 |
2.3.2 钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
2.3.3 有限元模型中静压桩加载方式的选择 |
2.3.4 钢管桩静压贯入有限元模型的有效性验证 |
2.4 软土中钢管桩锤击贯入有限元模拟的实现 |
2.4.1 钢管桩锤击贯入工程案例介绍 |
2.4.2 钢管桩锤击贯入数值模型的建立 |
2.4.3 有限元模型中锤击桩加载方式的选择 |
2.4.4 钢管桩锤击贯入有限元模型的有效性验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 闭口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
3.1 引言 |
3.2 闭口钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
3.3 闭口钢管桩静压贯入引起的土体变形响应 |
3.3.1 闭口钢管桩半径的影响 |
3.3.2 闭口钢管桩入土深度的影响 |
3.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
3.3.4 土体弹性模量的影响 |
3.3.5 土体超固结比的影响 |
3.4 闭口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力响应 |
3.4.1 闭口钢管桩半径的影响 |
3.4.2 闭口钢管桩入土深度的影响 |
3.4.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
3.4.4 土体弹性模量的影响 |
3.4.5 土体超固结比的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 开口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
4.1 引言 |
4.2 常规直径开口钢管桩静压贯入数值模型的建立 |
4.3 开口钢管桩静压贯入引起的土体变形响应 |
4.3.1 开口钢管桩半径的影响 |
4.3.2 开口钢管桩入土深度的影响 |
4.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
4.3.4 土体弹性模量的影响 |
4.3.5 土体超固结比的影响 |
4.4 开口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力响应 |
4.4.1 开口钢管桩半径的影响 |
4.4.2 开口钢管桩入土深度的影响 |
4.4.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
4.4.4 土体弹性模量的影响 |
4.4.5 土体超固结比的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 超大直径开口钢管桩连续贯入对饱和软土的作用分析 |
5.1 引言 |
5.2 超大直径开口钢管桩连续贯入有限元模型的建立 |
5.3 超大直径开口钢管桩静压贯入对饱和软土的作用分析 |
5.3.1 超大直径开口钢管桩半径的影响 |
5.3.2 超大直径开口钢管桩入土深度的影响 |
5.3.3 土体不排水抗剪强度的影响 |
5.3.4 土体弹性模量的影响 |
5.3.5 土体超固结比的影响 |
5.4 超大直径开口钢管桩锤击贯入对饱和软土的作用分析 |
5.4.1 开口钢管桩半径的影响 |
5.4.2 锤击次数的影响 |
5.4.3 锤击荷载的影响 |
5.4.4 土体不排水抗剪强度的影响 |
5.4.5 土体弹性模量的影响 |
5.4.6 土体超固结比的影响 |
5.5 本章小结 |
第六章 钢管桩连续贯入作用机理讨论和评估方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 不同桩端形式钢管桩连续贯入作用的比较研究 |
6.2.1 常规直径开口与闭口钢管桩静压贯入作用比较 |
6.2.2 超大直径开口与闭口钢管桩连续贯入作用比较 |
6.2.3 钢管桩连续贯入作用机理讨论 |
6.3 闭口钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力评估方法 |
6.3.1 评估桩周土体超孔隙水压力沿深度分布的简化模型 |
6.3.2 简化模型相关系数的参数分析 |
6.3.3 桩周土体超孔隙水压力预测公式的提出 |
6.4 开口钢管桩静压贯入引起的土体超孔压最大值的估算方法 |
6.4.1 土体超孔压最大值的影响参数分析 |
6.4.2 土体超孔压最大值的预测公式 |
6.5 钢管桩静压贯入引起的土体超孔隙水压力评估方法的应用 |
6.6 本章小结 |
第七章 考虑连续贯入的土体固结与桩基承载力时效的相关性研究 |
7.1 引言 |
7.2 桩基承载力时间效应的机理分析 |
7.3 桩周土体固结效应的机理分析 |
7.4 桩周土体固结效应的影响因素分析 |
7.4.1 土体渗透系数的影响 |
7.4.2 土体不排水抗剪强度的影响 |
7.4.3 土体弹性模量的影响 |
7.4.4 土体超固结比的影响 |
7.5 基于固结效应的桩侧承载力时效分析 |
7.6 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 主要结论 |
8.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
攻读博士学位期间主要科研成果 |
(5)软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 软土地基中单桩水平受荷性状 |
1.2.2 软土地基中水平受荷单桩理论计算模型 |
1.2.3 砂土地基中桩基的抗震性能与理论分析 |
1.2.4 提高桩基水平承载和抗震性能的方法 |
1.2.5 劲芯复合桩承载性状与理论计算方法 |
1.3 现有研究存在的不足 |
1.4 主要研究内容与技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 软土地基中劲芯复合桩水平承载力现场试验 |
2.1 工程地质概况 |
2.2 试验方案与测试方法 |
2.3 复合桩水平承载性能分析 |
2.3.1 桩头荷载-位移曲线与承载力分析 |
2.3.2 桩身弯矩、位移与桩侧土抗力响应 |
2.4 本章小结 |
第三章 劲芯复合桩的水平承载机理及受荷响应规律 |
3.1 数值模型的建立与验证 |
3.1.1 几何模型 |
3.1.2 本构关系与参数选取 |
3.1.3 计算步骤 |
3.1.4 数值结果验证 |
3.2 复合桩与PHC管桩水平受荷性状对比 |
3.2.1 水平荷载-位移关系 |
3.2.2 桩身位移分布 |
3.2.3 桩身弯矩分布 |
3.2.4 桩侧土水平抗力 |
3.2.5 p-y曲线响应 |
3.3 水泥土桩加固机理分析 |
3.3.1 桩侧水平抗力的提高作用 |
3.3.2 桩身受拉损伤的限制作用 |
3.4 水泥土桩参数对复合桩水平受荷响应的影响 |
3.4.1 水泥土桩桩径 |
3.4.2 水泥土桩强度 |
3.4.3 水泥土桩桩长 |
3.5 本章小结 |
第四章 软土地基中劲芯复合桩水平承载分析方法 |
4.1 黏性土中桩基p-y模型 |
4.2 劲芯复合桩p-y曲线的构建与验证 |
4.2.1 等效弹簧刚度的引入 |
4.2.2 桩周土抗力衰减函数的确定 |
4.2.3 复合桩p-y曲线的构建 |
4.2.4 桩身非线性的实现 |
4.2.5 实例分析与验证 |
4.3 劲芯复合桩桩身位移与弯矩影响因素分析 |
4.3.1 水泥土桩桩径 |
4.3.2 水泥土桩桩长 |
4.3.3 水泥土桩强度 |
4.3.4 芯桩弹性模量 |
4.3.5 桩头约束条件 |
4.4 本章小结 |
第五章 可液化地基中劲芯复合桩抗震性能振动台试验 |
5.1 振动台模型试验设计 |
5.1.1 试验设备与相似比设计 |
5.1.2 模型地基制备 |
5.1.3 模型桩基与结构制备 |
5.1.4 传感器布置 |
5.1.5 地震波选取 |
5.2 模型体系自振频率与阻尼比 |
5.3 砂土-复合桩-上部结构地震反应特性 |
5.3.1 试验宏观现象 |
5.3.2 超孔压比响应 |
5.3.3 加速度响应 |
5.3.4 动剪应力-应变响应 |
5.3.5 侧向位移与沉降响应 |
5.3.6 弯矩响应 |
5.4 本章小结 |
第六章 可液化土中劲芯复合桩抗震性能的变化规律及评价 |
6.1 数值模型的建立与验证 |
6.1.1 计算模型 |
6.1.2 本构关系与材料参数 |
6.1.3 边界条件与计算步骤 |
6.1.4 数值模型可靠性验证 |
6.2 砂土-复合桩-上部结构地震响应影响因素分析 |
6.2.1 水泥土桩桩径 |
6.2.2 水泥土桩桩长 |
6.2.3 水泥土剪切模量 |
6.2.4 砂土相对密实度 |
6.2.5 震动强度 |
6.3 可液化场地劲芯复合桩抗震性能评价 |
6.3.1 复合桩场地抗液化性能评估 |
6.3.2 可液化场地复合桩弯曲失效评估 |
6.3.3 可液化场地复合桩抗震设计要点 |
6.4 本章小结 |
第七章 桩筏连接形式对劲芯复合桩抗震性能的影响 |
7.1 振动台模型试验设计 |
7.2 模型体系自振频率与阻尼比 |
7.3 砂土-复合桩-上部结构地震反应特性 |
7.3.1 试验宏观现象 |
7.3.2 超孔压比响应 |
7.3.3 加速度响应 |
7.3.4 动剪应力–应变响应 |
7.3.5 侧向位移与沉降响应 |
7.3.6 弯矩响应 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 本文的创新点 |
8.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
(6)预制管桩在基坑支护中的应用研究 ——以镇江市某预制管桩基坑支护工程为例(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 基坑工程研究现状 |
1.2.1 基坑支护工程的发展及特点 |
1.2.2 基坑支护结构选型的研究 |
1.2.3 基坑支护结构变形的研究 |
1.3 预制管桩挤土效应的国内外研究现状 |
1.3.1 预制管桩的分类及制备工艺 |
1.3.2 预制管桩挤土效应的的理论研究 |
1.3.3 预制管桩挤土效应的模拟研究 |
1.4 预制管桩进行基坑支护的研究现状 |
1.4.1 预制管桩进行基坑支护的研究现状 |
1.4.2 预制管桩进行基坑支护的优缺点 |
1.5 本文研究的主要内容和方法 |
1.6 本文研究的技术路线 |
第二章 工程概况 |
2.1 引言 |
2.2 工程背景及周边环境 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 周边环境 |
2.3 水文地质条件 |
2.3.1 场地地质条件 |
2.3.2 施工场地稳定性 |
2.3.3 场地地质条件评价 |
2.3.4 场地水文条件 |
2.4 沉桩可行性分析 |
2.5 基坑支护方案 |
2.6 工程控制要点 |
2.6.1 预制管桩施工中沉桩质量控制 |
2.6.2 预制管桩施工对周边管桩影响控制 |
2.6.3 基坑止水质量控制 |
2.7 本章小结 |
第三章 预制管桩沉桩挤土效应研究 |
3.1 引言 |
3.2 预制管桩挤土效应的解析解 |
3.2.1 预制管桩的挤土效应 |
3.2.2 圆孔扩张理论的弹性解 |
3.2.3 圆孔扩张理论的塑性解 |
3.3 有限元分析 |
3.3.1 Midas GTS/NX简介 |
3.3.2 本构模型 |
3.3.3 计算参数的选取 |
3.3.4 边界条件的确定 |
3.3.5 沉桩工况定义 |
3.4 沉桩模型合理性验证 |
3.4.1 竖直位移分析 |
3.4.2 水平位移分析 |
3.5 土体参数对桩周土变形的影响 |
3.5.1 粘聚力对桩周土变形的影响 |
3.5.2 内摩擦角对桩周土变形的影响 |
3.6 群桩施工挤土效应分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 预制管桩支护对基坑稳定性影响的数值模拟研究 |
4.1 引言 |
4.2 支护结构分析模型 |
4.2.1 模型尺寸及网格划分 |
4.2.2 材料属性 |
4.2.3 边界条件 |
4.2.4 基坑开挖工况定义 |
4.3 分析模型选择 |
4.3.1 梁单元模拟支护桩 |
4.3.2 板单元模拟支护桩 |
4.3.3 支护结构模型选择 |
4.4 支护桩参数对比分析 |
4.4.1 桩身直径对基坑支护效果的影响 |
4.4.2 桩身形状对支护效果的影响 |
4.5 基坑开挖对周边环境影响 |
4.6 基坑水平位移监测结果 |
4.7 本章小结 |
第五章 预制管桩进行基坑支护的设计及控制要点 |
5.1 引言 |
5.2 预制管桩基坑设计重点 |
5.2.1 考虑“挤土效应”的设计 |
5.2.2 考虑基坑稳定性的设计 |
5.3 预制管桩基坑施工控制重点 |
5.3.1 控制“挤土效应” |
5.3.2 控制沉桩质量 |
5.3.3 开挖过程质量控制 |
5.4 预制管桩基坑支护优化设计模型 |
5.5 预制管桩施工过程中的监测重点 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)静压有孔管桩群桩沉桩效应大尺度模型试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 无孔管桩沉桩效应研究现状 |
1.2.2 有孔管桩沉桩效应研究现状 |
1.3 本文工作安排及创新点 |
1.3.1 本文工作安排 |
1.3.2 创新点 |
第二章 静压有孔管桩群桩沉桩大尺度模型试验概况 |
2.1 试验装置 |
2.1.1 模型试验场地 |
2.1.2 模型桩 |
2.1.3 试验土样 |
2.1.4 试验仪器 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 试验内容 |
2.2.2 测点布置 |
2.2.3 试验流程及要点 |
2.3 本章小结 |
第三章 有孔管桩群桩沉桩前后土体物理力学性质指标研究 |
3.1 各组管桩沉桩前后土体物理力学性质指标试验结果汇总 |
3.2 土体物理力学性质指标变化分析 |
3.2.1 土体密度指标 |
3.2.2 土体含水率指标 |
3.2.3 土体压缩指标 |
3.2.4 土体抗剪强度指标 |
3.3 有孔管桩参数对沉桩前后土体物理力学性质指标影响分析 |
3.3.1 桩径 |
3.3.2 布孔方式 |
3.4 本章小结 |
第四章 有孔管桩群桩沉桩超孔隙水压力分析 |
4.1 各组管桩沉桩试验超孔隙水压力变化规律分析 |
4.1.1 时间因素 |
4.1.2 竖向深度因素 |
4.1.3 径向距离因素 |
4.2 有孔管桩参数对沉桩超孔隙水压力影响分析 |
4.2.1 桩径 |
4.2.2 布孔方式 |
4.2.3 桩周开孔率 |
4.3 有孔管桩沉桩超孔隙水压力峰值分析 |
4.3.1 有孔管桩超孔隙水压力折减率 |
4.3.2 有孔管桩超孔隙水压力消散率 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 研究展望及建议 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间主要研究成果 |
致谢 |
(8)微型钢管桩装配式基础应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 微型钢管桩国内外研究现状 |
1.2.2 装配式基础国内外研究现状 |
1.3 问题的提出 |
1.4 本文研究内容 |
第二章 微型钢管桩装配式基础设计理论 |
2.1 微型钢管桩设计 |
2.1.1 桩顶作用效应 |
2.1.2 微型钢管桩抗压承载力 |
2.1.3 微型钢管桩抗拔承载力 |
2.1.4 微型钢管桩水平承载力 |
2.2 装配式承台设计 |
2.2.1 钢筋混凝土立柱设计 |
2.2.2 钢筋混凝土承台底板设计 |
2.2.4 承台内部连接设计 |
2.3 微型桩与装配式承台连接设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 微型钢管桩单桩静载荷试验 |
3.1 试验概况 |
3.2 场地地质条件 |
3.2.1 地形地貌 |
3.2.2 地层岩性 |
3.2.3 地下水 |
3.3 试验模型设计 |
3.4 试验设备与试验装置 |
3.5 稳定标准与加荷方案 |
3.5.1 稳定标准 |
3.5.2 加荷方案 |
3.6 微型钢管桩承载性能分析 |
3.6.1 抗压承载性能分析 |
3.6.2 抗拔承载性能分析 |
3.6.3 水平承载性能分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 微型钢管桩装配式基础设计 |
4.1 工程概况 |
4.2 岩土工程条件 |
4.2.1 地层与岩土参数 |
4.2.2 地下水 |
4.3 微型钢管桩装配式基础设计 |
4.3.1 设计概况 |
4.3.2 微型钢管桩布桩设计 |
4.3.3 装配式承台设计 |
4.4 微型钢管桩装配式基础设计计算 |
4.4.1 承台立柱配筋设计计算 |
4.4.2 承台底板设计计算 |
4.4.3 微型钢管桩装配式基础连接设计 |
4.5 本章小结 |
第五章 微型钢管桩装配式基础有限元分析 |
5.1 ABAQUS有限元软件简介 |
5.2 有限元模型的建立 |
5.2.1 计算假定 |
5.2.2 桩土模型计算域 |
5.2.3 本构关系 |
5.2.4 单元类型和边界条件 |
5.2.5 单桩承载性能模拟 |
5.3 微型钢管桩群桩承载性能分析 |
5.3.1 桩间距对微型桩抗压承载性能的影响 |
5.3.2 桩间距对微型桩抗拔承载性能的影响 |
5.3.3 桩间距对微型桩水平承载性能的影响 |
5.4 微型钢管桩装配式基础承载性能分析 |
5.4.1 竖向下压荷载作用下微型桩基础承载性能分析 |
5.4.2 竖向上拔荷载作用下微型桩基础承载性能分析 |
5.4.3 水平荷载作用下微型桩基础承载性能分析 |
5.4.4 上拔不利荷载下微型桩基础承载性能分析 |
5.4.5 下压不利荷载作用下基础承载性能分析 |
5.5 装配式基础连接性能分析 |
5.5.1 桩承台连接性能分析 |
5.5.2 承台内部连接分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 微型钢管桩装配式基础连接构造设计 |
6.1 微型钢管桩与装配式承台连接构造设计 |
6.1.1 机械式连接 |
6.1.2 灌浆连接 |
6.2 装配式承台内部连接构造设计 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(9)楔形芯橡胶水泥土桩复合地基的承载性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 水泥土搅拌桩的优缺点 |
1.2 劲芯水泥土搅拌桩研究现状 |
1.2.1 劲芯水泥土搅拌桩的产生 |
1.2.2 国外研究概况 |
1.2.3 国内研究概况 |
1.3 楔形桩与楔形芯水泥土桩 |
1.3.1 楔形桩的研究现状 |
1.3.2 楔形芯水泥土桩的类型 |
1.4 课题的研究意义 |
1.5 本文的主要工作 |
2 有限元模型的建立与验证 |
2.1 材料的本构关系 |
2.1.1 内芯桩的本构关系 |
2.1.2 地基土的本构关系 |
2.1.3 RCS桩与褥垫层的本构关系 |
2.2 接触面设置 |
2.3 楔形芯RCS桩单桩建模 |
2.4 对比分析 |
3 楔形芯RCS柱复合地基单桩承载特性 |
3.1 楔形芯RCS桩承载特性 |
3.2 芯桩长度比的影响 |
3.3 内芯桩楔角对承载力的影响 |
3.4 不同材料的分析 |
3.5 橡胶掺量的影响 |
3.6 褥垫层厚度的影响 |
3.7 褥垫层材料的影响 |
3.8 本章小结 |
4 楔形芯RCS桩复合地基群桩承载特性 |
4.1 楔形芯RCS桩群桩建模概述 |
4.1.1 假定与参数 |
4.1.2 边界条件及加载 |
4.1.3 模型计算云图结果 |
4.2 不同桩数对群桩承载力的影响 |
4.3 不同内芯楔角对群桩承载力的影响 |
4.4 不同橡胶含量对群桩承载力的影响 |
4.5 不同芯桩长度比对群桩承载力的影响 |
4.6 不同桩间距对群桩承载力的影响 |
4.7 本章小结 |
5 楔形芯RCS桩承载力及沉降计算方法 |
5.1 桩身承载力计算 |
5.1.1 楔形芯RCS桩承载能力理论分析 |
5.1.2 楔形芯RCS桩承载能力其他影响因素 |
5.2 复合地基的荷载沉降关系 |
5.2.1 复合地基桩周土体弹性变形受力阶段 |
5.2.2 复合地基部分桩周土体塑性变形受力硬化阶段 |
5.2.3 复合地基全部桩周土体塑性变形受力硬化阶段 |
5.2.4 荷载位移理论计算特点 |
5.3 楔形芯RCS桩荷载沉降理论关系 |
5.3.1 楔形芯RCS桩理论分析 |
5.3.2 楔形芯RCS桩理论各条件参数 |
5.3.3 理论研究方法与数值模拟的方法比较 |
5.4 本章小节 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
致谢 |
(10)软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 研究内容、研究方法与技术路线 |
2 高速公路拓宽桩板式路基结构沉降变形理论分析 |
2.1 桩板式路基结构种类及沉降控制要求 |
2.2 桩板式路基结构沉降计算理论分析 |
2.3 软土地区桩板式路基结构沉降计算公式推导 |
2.4 软土地区桩板式路基结构桩侧摩阻力计算公式推导 |
2.5 本章小结 |
3 高速公路拓宽地区软土基本性质试验 |
3.1 软土的室内直接剪切试验 |
3.2 软土的室内含水率测定试验 |
3.3 软土的室内密度测定试验 |
3.4 本章小结 |
4 基于正交试验法的桩板式路基结构桩土沉降差异研究 |
4.1 正交试验设计方法介绍 |
4.2 桩板式路基结构正交试验设计 |
4.3 桩板式路基结构的数值模拟分析 |
4.4 桩板式路基结构桩-土差异沉降分析 |
4.5 本章小结 |
5 桩板式路基结构沉降计算与数值模拟对比分析 |
5.1 沉降计算参数与数值模拟结果吻合度分析 |
5.2 桩板式路基结构沉降预测 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
四、浅谈软土地基预制群桩的施工方法(论文参考文献)
- [1]考虑扰动效应的透水管桩单桩地基土固结研究[D]. 牛顺. 广西大学, 2021(12)
- [2]深厚淤泥场地桩基施工的挤土效应分析[D]. 张金磊. 河北大学, 2021(11)
- [3]预制桩复合地基在桃园闸站工程中的应用分析[D]. 于荣科. 扬州大学, 2021(08)
- [4]饱和软土中钢管单桩连续贯入的混合网格有限元分析[D]. 窦锦钟. 上海交通大学, 2020
- [5]软弱地层中劲芯复合桩的水平承载性状与抗震性能研究[D]. 王安辉. 东南大学, 2020
- [6]预制管桩在基坑支护中的应用研究 ——以镇江市某预制管桩基坑支护工程为例[D]. 刁湘涛. 江苏大学, 2020(02)
- [7]静压有孔管桩群桩沉桩效应大尺度模型试验研究[D]. 邹永强. 南昌航空大学, 2020(07)
- [8]微型钢管桩装配式基础应用研究[D]. 张世瑞. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [9]楔形芯橡胶水泥土桩复合地基的承载性能研究[D]. 孙玮玺. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [10]软土地区高速公路拓宽桩板式路基结构沉降特性研究[D]. 张鸿达. 辽宁工程技术大学, 2020(02)