饱和黏土中静压沉桩特性与数值模拟

发布时间：2023-06-03 19:15

　　随着中国建筑类工作者在海内外参与承建的项目越来越多,我们的土木工程地下基础施工水平也越来越高。桩基础因其承载力高、稳定性好、沉降量少且均匀、沉降速率低且收敛快等特点,在工程实际中得到了广泛的应用。目前,静压桩因其噪音小、污染少、施工效率高、对桩身损伤小等优点获得了沿江沿海软土地区工程建设的青睐。静压桩属于挤土置换桩,在沉桩过程中会对桩周及桩端土体进行挤压而产生不利的影响。因此,对沉桩特性的研究可以帮助我们有效地预估挤土效应对周围建筑物等公共设施的影响,以及合理地估算桩端承载力。本文以饱和黏土为研究对象,主要工作如下:(1)基于柱孔扩张理论,采用拓展Lade-Duncan屈服准则求得饱和黏土中静压沉桩挤土效应的柱孔扩张解答;其次,针对开口管桩,在考虑其土塞效应的基础上推导出其桩身柱孔扩张理论解,并通过模型试验验证了该解答的合理性。(2)对静压桩在饱和黏土中沉桩所产生的桩端挤土效应通过球孔扩张理论进行分析,并在此基础上得到了极限桩端阻力的理论公式。通过室内模型试验,将沉桩最终桩端阻力与极限桩端阻力理论值进行对比,验证的理论解答的合理性,由结果可知极限桩端阻力的计算公式更适合于细长桩承载力的...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 静压桩的沉桩机理
    1.3 静压桩沉桩特性的研究现状
        1.3.1 理论研究
        1.3.2 数值模拟研究
        1.3.3 试验研究
    1.4 本文主要研究内容
第2章 静压沉桩挤土效应
    2.1 概述与基本假设
    2.2 柱孔扩张问题弹塑性区分析
        2.2.1 弹性区解答
        2.2.2 拓展Lade-Duncan屈服准侧
        2.2.3 塑性区解答
    2.3 考虑土塞效应的柱孔扩张分析
        2.3.1 土塞效应
        2.3.2 考虑土塞效应的柱孔扩张解答
    2.4 开口管桩挤土效应试验验证
        2.4.1 模型试验
        2.4.2 试验结果分析及验证
        2.4.3 参数分析
            2.4.3.1 挤土效应与PLR值的关系
            2.4.3.2 剪切模量对挤土效应的影响
            2.4.3.3 粘聚力对挤土效应的影响
    2.5 本章小结
第3章 静压桩桩端阻力
    3.1 概述与基本假设
    3.2 球孔扩张问题弹塑性区分析
        3.2.1 基本方程
        3.2.2 弹性区解答
        3.2.3 塑性区解答
    3.3 极限桩端阻力的确定
    3.4 沉桩阻力的估算
    3.5 模型试验验证与分析
        3.5.1 试验装置
        3.5.2 桩端阻力试验值的确定
        3.5.3 试验结果对比分析
        3.5.4 参数分析
    3.6 本章小结
第4章 静压沉桩数值模拟
    4.1 概述
    4.2 有限元分析涉及的问题
    4.3 基本假定及模型简介
        4.3.1 基本假定
        4.3.2 模型简介
    4.4 数值模拟计算结果
        4.4.1 应力场计算结果分析
        4.4.2 位移场计算结果分析
        4.4.3 桩端阻力计算结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3829881