一、刚性桩复合地基竖向承载性状的试验研究(论文文献综述)
王英华[1](2021)在《硬软互层泥岩地质条件下的微型桩复合地基模型数值模拟研究》文中提出随着广西首府南宁市城市基础建设的蓬勃发展,南宁市涌现出大量高层建筑及大荷载构筑物。此类高、重、大的建(构)筑物所涉及的基础工程问题日益复杂,其对持力层的要求也越来越高;因第四系松散沉积层上的浅层地基无法承受如此大的上部结构荷载,进而第三系泥岩层取代了以往的第四系地层作为主要的地基持力层。由于第三系泥岩生成及赋存环境的特殊性,加之后期人类活动扰动等各类因素相互作用下,使得其试验参数离散性、变异性很大,实践中其力学特性往往表现出很大的不确定性与模糊性。第三系泥岩中的硬软互层或夹层层理构造泥岩,具有更复杂的力学特性,硬软互层中的软层泥岩对地基强度和变形影响特别大;加之硬软互层泥岩相关理论研究现阶段并不太成熟,地区性条例与规程也不多见,若仅仅套用一般规范和经验,一味地采用深挖及桩基,就使得浅部的泥岩承载力得不到应有的发挥;而深基坑及深桩基施工中又有水的不利作用及人工扰动,常有泥岩持力层承载特性发生较大变化的隐患出现,这就给施工带来很大的困难及重大浪费。鉴于此,本文提出用干钻植入注浆微型钢管桩来加固处理硬软互层泥岩地基的设计理念与方法,并对此微型桩复合地基工程特性进行了分析研究。本文以某高层筏基的微型桩复合地基设计为例,计算出合适的桩长及地基沉降计算深度值,以此为依准,建立四组36个桩单元地基模型;先用分层总和法公式分别算出四组天然地基和两组微型桩复合地基的沉降值,再从36个桩单元地基模型中选取30个进行建模,并用ABAQUS有限元软件进行分析验证,从模拟结果的对比分析中揭示微型桩与泥岩的相互作用机理。桩单元小筏基模型研究后又拓展到大筏基模型的研究,在对多个大筏板地基模型的分析中得出其地基沉降性状。研究表明微型桩复合地基相对于原天然地基的承载能力有较大提高,控制沉降变形也有较好效果,采用注浆微型钢管桩处理此特殊泥岩地基是可行的,能达到预期目的。研究还得出:小尺寸基础下浅层硬软互层泥岩天然地基的强弱变化越快均匀性越差,其承载力越低,沉降变形越大;大筏板下深厚硬软互层泥岩天然地基的均匀性对沉降变形影响不大;桩端持力层的强弱对复合地基的承载力及沉降变形都有一定影响;增加桩长对控制沉降比较有效;筏基的差异沉降明显,中部大、周边小;微型桩桩身受力复杂,要注意桩身强度足够等一些规律,以期为工程实践提供参考。
于荣科[2](2021)在《预制桩复合地基在桃园闸站工程中的应用分析》文中认为目前,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。
张亮[3](2021)在《CFG桩复合地基承载及变形性状研究》文中研究说明西部大开发和一带一路战略的逐步推进,西部地区建筑工程建设事业蓬勃发展,CFG桩复合地基因其低成本等优点得以广泛应用。西部黄土地区已有高层建筑用于地基处理。但高层建筑采用CFG桩复合地基进行地基处理时,加固区桩土相互作用显着,其效果会改变加固区桩、土承载特性,但目前鲜有针对高层建筑的复合地基设计理论,现有桩土复合体理念对高层建筑而言并非合理,简单依靠单桩复合地基载荷试验结果的设计方法可能导致风险,近年来较多的高层建筑CFG桩复合地基病害事例也说明了这一点。基于此,本文基于桩土相互作用就CFG桩复合地基承载及变形性状开展研究工作,探讨单桩复合地基试验结果能否反映多桩复合地基工程性状。基于西安某实例高层建筑CFG桩复合地基单桩复合地基载荷试验及实际复合地基沉降观测结果,分析了单桩复合地基载荷试验在地基应力、承载力和变形方面与实际复合地基的差异性,指出了因地区性沉降经验修正系数难以确定使得沉降验算难以实施,基于现场试验变形控制标准确定的承载力也难以达到控制变形的目的,单桩复合地基载荷试验确定的承载力满足设计要求,但实际复合地基产生了较大沉降,沉降的实测值远大于单桩复合地基载荷试验结果,说明CFG桩单桩复合地基载荷试验结果不能反映多桩复合地基工程性状,表明单桩复合地基载荷试验在高层建筑应用中具有局限性。基于单桩复合地基和实际多桩复合地基的数值模拟,分析了不同桩长、桩径和桩距下桩身轴力、侧摩阻力、桩间土及下卧层竖向和水平向应力及变形特点,并且比较了两者承载特性差异。在相同荷载下,单桩复合地基桩轴力沿深度逐渐减小,轴力峰值位于桩顶,但多桩复合地基桩轴力沿深度先增大在减小,轴力峰值位于顶面以下一定深度。单桩复合地基中上部桩侧阻力大于多桩复合地基,但单桩复合地基中下部桩侧阻力却小于多桩复合地基。同一荷载下,单桩复合地基桩间土压缩小于多桩复合地基,其桩间土压缩削减桩侧摩阻力并使得桩下沉,存在桩间土压缩沉降→桩侧摩阻力减小及桩身下沉→桩间土压缩和桩侧摩阻力达到稳定→复合地基承载力和沉降稳定的过程,出现桩土协同下沉现象导致的复合地基沉降增加,两者下卧层附加应力分布也差异较大,在邻桩桩端荷载叠加作用的影响下使多桩复合地基下卧层压缩量大于单桩复合地基。通过对比单桩复合地基和多桩复合地基荷载传递特点,总结其区别主要为在加固区桩体上半部侧阻力的“削弱作用”和桩体下半部侧阻力的“增强作用”,对下卧层为应力“叠加效应”。基于两者主要区别,提出了考虑桩-土相互作用的复合地基承载力计算方法,并针对下卧层附加应力的传递特征提出下卧层附加应力的计算方法。最后通过工程实例验算,验证了所建议的CFG桩复合地基承载力计算方法的可靠性。
徐韶骏[4](2020)在《不同边载条件下刚性桩复合地基桩土荷载分担的试验研究》文中进行了进一步梳理在刚性桩复合地基的设计当中,变形计算是重要内容,院课题“刚性桩复合地基变形计算方法研究”提出了以应力叠加法计算刚性桩复合地基变形的新思路,该方法需确定当荷载达到复合地基承载力特征值时的桩土荷载分担。然而当前对于有埋深(边载)条件下桩土荷载分担的研究尚不充分。因此,本文研究目的在于确定不同埋深(边载)条件下刚性桩复合地基的桩土荷载分担规律以及当荷载达到复合地基承载力特征值时的单桩承载力发挥系数。本文从室内模型试验、工程实例计算对比这两方面进行论述、分析。室内模型试验:综合试验的方案设计、实施及结果分析,结合以往模型试验结果,提出了考虑埋深影响的刚性桩复合地基桩土荷载分担的概念。由此入手,分别对以下模型试验的实测数据进行分析与总结:对不同边载条件下复合地基、地基土、自由单桩的荷载-沉降关系进行对比;对复合地基中桩、桩间土与自由单桩、地基土的承载性状进行对比;分析了复合地基的桩身轴力及侧阻分布;对比并分析不同边载条件下CFG桩复合地基桩侧土体的深层变形;分析不同荷载水平下,CFG桩复合地基中桩与桩间土的平均反力;最后通过对模型试验结果以及以往模型试验资料进行对比、归纳与总结,给出了关于边载水平与单桩承载力发挥系数的定性结论。模型试验得到的主要结论如下:1.提出了考虑基础埋深影响的刚性桩复合地基桩、土荷载分担的概念。边载作用可提高复合地基的承载力,且边载越高,复合地基承载力越大。2.随边载水平的增加,当荷载水平达到复合地基承载力特征值时,复合地基桩的承载力发挥系数λ逐渐降低。3.边载条件下,当荷载水平超过复合地基承载力特征值时,随着荷载水平增加,桩荷载分担明显增加。工程实例计算对比:将试验分析得到的相关成果应用于院基础研究课题“刚性桩复合地基变形计算方法研究”中,利用课题计算程序对模型试验和不同埋深的工程实例采用应力叠加法进行复合地基变形计算。通过对比,应力叠加法的变形计算结果与实测结果接近,验证了采用应力叠加法进行复合地基变形计算的适用性,同时也验证了模型试验结论的合理性。应力叠加法可假定同一土层一定深度范围内桩侧阻矩形分布。考虑深度修正与否的计算结果与复合模量法规律一致。土体深层观测结果表明,应力叠加法变形计算结果更可反映实际土体的深部变形特征。建议增加更多的工程实例计算并收集实测资料,进一步分析基础埋深与桩土承载力发挥的关系并验证应力叠加法变形计算的可靠性。
牟佳[5](2020)在《新型竖向增强体复合地基承载性状研究》文中研究表明我国的基础设施的建设呈跨越式的发展,在其建设的过程中经常遇到软弱的地基等不良的地基条件,而新型建(构)筑物对其承载能力和沉降有着越来越高的工程技术性水平和要求,对软弱地基的设计和施工处理也已经成为了基础工程建设中亟待解决的一个问题。复合地基工艺简单、施工方便、造价低廉,被广泛地应用于建筑、公路、铁路路基和水电地基处理工程中。基于此,本文提出和研究了三种新型竖向增强体复合地基,分别是废旧轮胎包覆建渣桩复合地基、“三叶形”桩复合地基和格构式复合地基。目前,这三种新型竖向增强体复合地基仍然处于技术探索和研究阶段,其承载特性和荷载传递机理缺少试验和理论支撑,其沉降计算也无一定规范可循。因此,需要对三种新型竖向增强体复合地基的承载特性和荷载传递机制进行研究。本文展开了在竖向荷载的作用下三种新型竖向增强体复合地基的承载性状及其荷载传递机理的基础性研究,可为三种新型竖向增强体复合地基的承载结构设计和应用研究提供试验支撑和理论依据。本文选取三种新型竖向增强体复合地基的受力单体的等效加固区域为研究对象,通过室内模型试验和有限元数值模拟的结果相结合,从其沉降和承载力方面分析了三种新型竖向增强体复合地基的承载特性。再根据胡克定律和所选微段的竖向受力平衡的条件,建立了新型竖向增强体复合地基的计算模型,对三种新型复合地基的荷载-沉降关系进行了分析。主要工作和成果如下:(1)开展了三种新型竖向增强体复合地基受力单体的等效加固区域的室内静载模型试验,对复合地基整体沉降、桩土应力应变等重要内容进行了测试与分析,明确了废旧轮胎包覆建渣桩复合地基、“三叶形”桩复合地基和格构式地基的整体承载特性及实验室条件下的荷载传递机理。通过设置不同竖向荷载条件的静载荷试验,得到了其各自的竖向荷载-沉降曲线。明确了在竖向荷载作用下,废旧轮胎包覆建渣桩体结构、“三叶形”桩体结构和格构式地基“#”字形地连墙结构与土相互作用时的地基沉降控制效果和承载特性。(2)通过有限元数值模拟软件PLAXIS3D,建立了与室内模型试验等比例的复合地基的有限元模型,验证和探究了三种新型竖向增强体复合地基受力单体的等效加固区域的极限承载特性,并与室内模型试验的结果进行了对比验证。系统地分析了废旧轮胎包覆建渣桩体结构、“三叶形”桩体结构和格构式地基“#”字形地连墙结构的有限元模型的受力特性,其中包括桩土应力比、桩身轴力、桩侧摩阻力与桩端阻力。(3)基于室内模型试验和有限元数值模拟的结果分析,针对三种新型竖向增强体复合地基各自竖向增强体的受力特点,根据胡克定律和所选微段的竖向受力平衡的条件,建立了新型竖向增强体复合地基的计算模型,对新型复合地基的荷载-沉降关系进行了分析。所得计算结果与试验所得结果吻合度较高,表明本文方法的合理性和可行性,可为所提三种新型竖向增强体复合地基今后的进一步发展和优化提供有益的参考。
刘运明[6](2020)在《基于桩土作用的刚性桩复合地基极限承载力计算方法研究》文中研究表明刚性桩复合地基是一种地基处理的手段,在我国得到较为广泛的应用。刚性桩复合地基的承载力通过单桩承载力、天然地基承载力发挥系数、天然地基承载力加权计算得到。国内对刚性桩复合地基承载力及天然地基承载力发挥系数的研究还不够全面,现行的复合地基规范对天然地基承载力发挥系数的建议值取值不同且范围很大,出现计算刚性桩复合地基承载力时取值困难的情况。刚性桩复合地基达到极限状态时,桩间土出现对数螺旋线形滑动面。根据滑动面形态推导考虑桩土相互作用时的刚性桩复合地基极限承载力计算公式,以及在此基础上推导天然地基承载力发挥系数公式。首先,采用Mohr-Coulomb本构模型,利用有限元程序ABAQUS对刚性桩复合地基建三维模型进行数值模拟。探讨刚性桩复合地基在竖向荷载作用下,极限状态时桩间土滑动面的形态,同时通过数值模拟的方法得到刚性桩复合地基的p-s曲线,即刚性桩复合地基的极限承载力。在理论分析方面,针对刚性桩复合地基极限状态的数值模拟结果,再结合复合地基的工作原理,考虑刚性桩与桩间土在极限状态时存在相互作用的侧阻力,推导刚性桩复合地基极限承载力公式,并得出天然地基土承载力发挥系数。利用正交分析法和MATLAB软件分析一些影响因素对复合地基极限承载力和天然地基土承载力发挥系数的影响规律,针对的影响因素有:地基土内摩擦角、地基土粘聚力、地基土重度、刚性基础宽度、桩土置换率等。研究表明:当内摩擦角较大时,复合地基极限承载力随基础宽度的增大而增大,内摩擦角较小时则相反;天然地基承载力发挥系数随内摩擦角和桩间距增大而增大,随着粘聚力、基础宽度和桩土置换率增大而减小;当内摩擦角大于0时,刚性桩复合地基的深度修正系数大于1.0。
刘清华[7](2020)在《基于桩土变形协调的刚性桩复合地基承载力计算方法探讨》文中认为刚性桩复合地基由于能充分利用天然地基的承载力,具有沉降少,承载力可靠等优点而得到广泛的应用。目前刚性桩复合地基承载力,一般由规范推荐的公式由桩和桩间土承载力复合而进行估算。刚性桩复合地基的沉降计算则多采用等效压缩模量计算,然后用经验系数进行修正。在工程实践中,还存在一些没有解决好而值得研究的问题,如对于分层地基桩间土的承载力特征值取哪一土层的承载力,目前还缺乏有效的解决方法,对于某些硬土或砂土地基,发现考虑深宽修正的天然地基承载力反而大于复合地基的承载力等。有一些工程也采用了端承桩复合地基,与规范要求采用摩擦桩不同,这样会带来什么影响?这些问题给实际工程应用带来了困扰。对此本文提出根据刚性桩复合地基桩土变形协调的原理,将复合地基简化为桩与地基土在沉降变形协调下的抗力发挥问题,认为复合地基的承载力是由桩和土抗力的组合叠加而成,由此计算复合地基的荷载沉降曲线,再由其荷载沉降曲线,考虑强度安全和变形控制双控的要求确定复合地基的承载力,从而解决目前刚性桩复合地基承载力确定时可能遇到的一些计算问题。具体工作如下:(1)对于分层复合地基中桩间土承载力取值的问题,分层地基各层土的地基承载力不同,很难取某一层土的承载力作为桩间土承载力。本文采用变形协调方法,通过复合地基的沉降确定分层地基产生的抗力,用这个抗力作为分层地基的承载力,这样可以更合理地解决分层地基桩间土承载力的取值问题。(2)对于硬土复合地基,以一个案例为例,应用桩土变形协调方法对其复合地基承载力依据强度安全和变形控制综合确定和评估,并与规范方法计算结果对比分析。分析结果表明,对于某些硬土地基,通过桩土变形协调的方法,按照沉降和强度要求确定刚性桩复合地基承载力,可以避免出现天然地基承载力大于复合地基承载力的情况。(3)在以上研究的基础上,用本文方法计算并比较了端承桩复合地基以及摩擦桩复合地基两类复合地基承载性状的差异。复合地基使用端承桩时,桩间土沉降量小,土的承载力发挥不充分,端承桩会分担过大的上部荷载,存在风险,建议一般情况下宜选用摩擦桩复合地基,调节桩土荷载分担的能力更强。(4)对于高承载力设计要求的刚性桩复合地基,由褥垫层的承载力强度出发,提出了桩土应力比的合理控制值,以保证复合地基承载能力足够安全,为相关工程设计提供一些参考。(5)通过两个实际工程案例验证,说明本文方法可以考虑桩土变形协调的原则和桩土荷载分担情况,计算结果符合实测数据,验证了方法的可行性与实用性,用来评估实际基础下复合地基承载性状效果较好。
侯思强[8](2020)在《刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究》文中研究指明刚性长短桩复合地基中桩土间的相互作用问题较等长桩复合地基更为复杂,且具体表现及原因也有所不同。在传统的以承载力为基准的设计理念中,现有规范通过承载力发挥系数这一概念对不同桩型、土体的发挥和相互作用进行综合描述,这一系数的确定,大多数情况下仍以经验确定为主,各组成部分发挥系数相互独立,不能很好体现桩土相互作用的工作机理。本文运用数值模拟、室内模型试验及理论分析手段对刚性长短桩复合地基竖向荷载作用下的传力机制进行研究,特别是对桩土单元的荷载分担及变形刚度发挥过程进行了探讨,改进了既有基于等沉降准则的长短桩复合地基设计计算方法。本文主要研究工作和研究成果归纳如下:(1)基于离散元-有限差分耦合方法对长短桩复合地基褥垫层进行分析,基于发挥土体承载特性,认为在上部结构达到允许最大沉降条件下,有效褥垫层厚度应大于阻滞区的高度,并且验证了采用Winkler弹性地基梁模型计算褥垫层模型的合理性;(2)综合考虑复合地基桩侧摩阻的分布模式及桩土相互作用关系,建立了考虑桩土相互作用的长短桩复合地基计算模型。为了达到满足承载特性前提下,尽可能降低沉降,充分利用桩土刚度的目的,对长短桩复合地基中不同参数的影响进行计算分析,并从相互作用角度诠释了影响产生的机理,得出:长桩或短桩桩长增大时,均能够有效增大整体竖向抗压刚度,而增大长桩桩长或减小短桩桩长,由于增大了桩端距离减小桩端相互作用,导致短桩和长桩的桩体单元刚度提高;褥垫层厚度的增大相当于在基底增加了一层刚度为褥垫层刚度的弹簧,导致整体竖向抗压刚度降低。将桩体及其正上方土体视为一个整体对桩体进行分析,褥垫层厚度的增大降低了这一整体的单元刚度,减小了桩体分担荷载及桩体单元刚度,提高了土体荷载分担以及土体单元刚度;桩端持力层刚度的增大相当于桩端弹簧刚度增大了一个固定值,导致整体抗压刚度提高。就桩体单元分析,相同刚度增大量,长桩单元刚度增长幅度小于短桩,导致长桩荷载随桩端持力层刚度的增大而减小。但在基底应力增大到转折点时,桩端持力层的增强导致的桩体上刺入增大,整体刚度反而随桩端持力层的增强逐渐降低,同理桩土单元刚度、长短桩桩土应力比均在转折点之后呈现反转。桩径的增大通过增大桩端和桩侧受力面积两方面提高了桩体单元刚度及整体刚度,但桩端和桩侧面积分别与桩径的二次方和一次方呈正比例,所以桩径的增大虽然同时增大了长桩和短桩分担荷载,但桩土应力比及长短桩发挥系数反而呈减小的趋势。(3)采用有限差分数值模拟与室内模型试验相结合的研究方法,系统分析了不同复合地基型式下,复合地基整体及桩土单元承载特性及刚度演化规律。其中承载特性通过相同基底应力各组成部分的分担荷载进行分析,刚度则通过相同基底沉降条件下各组成部分的分担荷载进行阐述。复合地基整体部分由单桩复合地基到四桩复合地基,受到加载板尺寸增大以及桩体增多造成的桩桩相互作用造成的影响,削弱了整体刚度。桩体在不同地基型式变化过程中承载特性及刚度表现也有所不同,主要受土体相互作用的不同程度的影响。由单桩桩基过渡到单桩复合地基,土体由被动受力演变为主动承担基底应力,对桩体产生了下拉作用削弱了桩体单元刚度。由单桩复合地基过渡到四桩复合地基,桩体增多导致桩桩相互作用效应增大,并且土体受力面积增大导致相同应力下土体沉降增大,使得桩体受到了额外的附加沉降。在桩土共同影响作用下,四桩复合地基桩体单元刚度小于单桩复合地基。土体单元刚度变化主要受地基尺寸及桩体分担荷载作用的影响。天然地基过渡到单桩复合地基,桩体较土体分担了更多的荷载。但在相同基底沉降条件下,通过刚度分配原则对土体分担荷载与桩体单元刚度之间的关系进行分析,认为土体分担荷载单元刚度受桩体刚度主导,桩体单元刚度较小时,土体分担荷载较大,将基底沉降与土体分担荷载曲线割线斜率视为土体单元刚度,则桩体单元刚度越小,土体单元刚度越大。土体单元由单桩复合地基过渡到四桩复合地基时,桩体置换率未发生改变,土体主要受尺寸效应的影响,由于相同应力条件下,土体面积尺寸越大,土体沉降也越大,所以四桩复合地基中土体单元刚度小于单桩复合地基中土体单元刚度。(4)分别考虑长桩、短桩、土体单元刚度及桩土单元分担荷载受群桩效应影响的不同程度,由单桩复合地基桩土刚度计算四桩复合地基时,长桩、短桩、土体单元刚度修正系数均小于1,且通过试验及数值模拟得出单元刚度修正系数由大到小分别为:长桩桩单元刚度修正系数、短桩桩单元刚度修正系数土体单元刚度修正系数。(5)通过对桩土单元刚度的分析,引入刚度修正系数,给出了改进的基于等沉降准则的刚性长短桩复合地基承载力计算公式。结合工程实例,验证了修正计算公式的可靠性并分析了计算误差的原因和处理方法,在保证精确度基础上,该方法偏于安全。
张馨月[9](2020)在《变桩径平面变刚度复合地基承载性状研究》文中指出刚性桩复合地基因其处理深度大,承载力高,工期短和工程造价低等优点,在各类房屋和基础设施建设中得到了广泛的运用。工程应用当中,考虑到上部结构施加荷载不同和施工区域地质条件的差异,经常通过改变复合地基设计参数的方法对复合地基的刚度进行调整和优化,以达到在有效控制沉降的同时,最大限度发挥桩和桩间土的承载力,降低工程造价的目的。目前最常用的复合地基变刚度优化设计方法为改变桩长,即通过改变桩长来提高或者降低复合地基部分区域的刚度来控制该区域的沉降。各类专家学者针对这一课题进行了长期的研究与实践,相关成果也已形成规范。然而在一些复杂的地质条件下,如遇到地下轨道交通系统,通过改变桩长调节复合地基刚度的方法不再适用。此时即可通过改变桩径和褥垫层厚度的方式来调节桩和桩间土的荷载分担比。目前相对于长短桩复合地基,针对变桩径平面变刚度复合地基研究相对较少,现有成果主要集中于复合地基变刚度桩-常规桩相互作用的研究以及变桩径平面变刚度复合地基整体抗震性能的研究,涉及变桩径后复合地基荷载分担比、桩土承载性状和沉降变形的研究亟待补充。本文以模型试验和数值模拟为手段,对正常使用荷载条件下变桩径平面变刚度复合地基的桩土荷载分担比和荷载传递机理开展研究,取得主要成果如下:(1)正常使用荷载条件下,随着变刚度桩桩径减小,平面变刚度复合地基中变刚度桩荷载分担比减小,而常规桩和桩间土的荷载分担比增加。产生这种现象的主要原因为平面变刚度复合地基中的变刚度桩桩径减小,其自身的单桩承载刚度减小。随着加载量的增加,平面变刚度复合地基中变刚度桩和常规桩的荷载分担比增加,而桩间土的荷载分担比减小。产生这一现象的主要原因为随着上部加载量的增加,复合地基中桩体的桩侧摩阻力和桩端承载力均逐渐发挥,桩体承载刚度逐渐增加。(2)正常使用荷载条件下,随着变刚度桩桩径减小,平面变刚度复合地基中变刚度桩与常规桩的桩土应力比均增大;在同一复合地基中,变刚度桩的桩土应力比大于常规桩的桩土应力比,且两者在褥垫层内的上刺入量均相应增加。同时,变桩径平面变刚度复合地基中变刚度桩桩侧摩阻力下降,而常规桩桩侧摩阻力上升;且同一复合地基中常规桩的桩侧摩阻力大于变刚度桩,常规桩的桩侧摩阻力中性点比变刚度桩更靠近桩顶位置。主要原因为复合地基中的桩侧摩阻力与桩侧正应力和桩土相对位移有关,复合地基的桩间土发生应力重分布,使得变桩径桩侧正应力减小,而常规桩的桩侧正应力增加;且变刚度桩的桩土相对位移在其负摩阻区增加,从而使得中性点下移。(3)本文将承载力发挥度系数定义为复合地基中桩体和桩间土实际承担荷载与其自身单桩承载力特征值的比值。正常使用荷载条件下,变桩径平面变刚度复合地基中的变刚度桩桩径减小,同一复合地基中的常规桩、变刚度桩以及土体承载力发挥度系数均有所提高。主要原因为同等荷载条件下,随着变刚度桩桩径减小,其本身桩体荷载分担比减小,而常规桩和土体荷载分担比增加,与此同时,变刚度桩随着其自身桩径减小,本身单桩承载力特征值也在降低。因此针对采用变桩径平面变刚度复合地基进行地基处理的工程,在容许沉降范围内选择与较小直径桩组合的变桩径平面变刚度复合地基,不仅能降低工程成本和提高经济效益,而且使复合地基中的单桩和桩间土承载能力充分发挥,从而实现地基处理优化设计的目标。
李哲[10](2020)在《滨海相软土刚-柔性桩复合地基承载性状研究》文中提出随着我国经济的不断发展,沿海地区的土地利用率越来越高。为了改善滨海地区软土的承载作用,刚-柔性桩复合地基技术应运而生。刚-柔性桩复合地基相比滨海地区常用的刚性桩复合地基,具有加速软土排水固结,降低工程造价等优点,逐渐被越来越多的工程项目所使用。本论文以滨海地区某公寓楼项目为工程背景。运用有限元软件ABAQUS与现场荷载试验相结合的方式对滨海相软土下刚-柔性桩复合地基承载性状进行研究。本文研究内容主要有以下几个方面:(1)介绍了滨海相软土下刚-柔性桩复合地基的工程实例及发展概况,归纳总结了国内外刚-柔性桩复合地基研究现状。为今后滨海相软土下刚-柔性桩复合地基的研究方向提供思路。(2)总结了刚-柔性桩复合地基设计过程中的基本原理与方法,其中包括刚-柔性桩复合地基的沉降计算公式、刚性桩承载力计算公式、柔性桩承载力计算公式等。发现滨海相软土下刚-柔性桩复合地基承载力公式在现有规范条件下没有充分考虑柔性桩排水固结的作用。对刚-柔性桩复合地基工作原理的分析,提出滨海相软土下刚-柔性桩复合地基承载力计算公式的修正方案。(3)根据该论文所依托工程的设计参数及土层信息,利用大型通用有限元计算分析软件ABAQUS建立刚-柔性桩复合地基模型,并进行计算分析。研究刚性桩发挥系数、柔性桩发挥系数以及桩间土发挥系数之间的关系,总结了改变桩土摩擦系数下刚-柔性桩复合地基承载性状的一般规律,结果表明桩土摩擦系数在0.10~0.15之间时,复合地基承载力发挥系数最稳定,各构件能最大程度发挥其承载力。其中刚性桩发挥系数η1的取值范围为0.89~0.98、柔性桩发挥系数η2的取值范围为0.66~0.83,桩间土发挥系数η3的取值范围为0.63~0.84。(4)研究了刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数确定方法,并将数值模拟结果与工程实例的原位实验数据作比较,验证了第三章数值模拟计算的结果以及刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数范围的正确性。
二、刚性桩复合地基竖向承载性状的试验研究(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、刚性桩复合地基竖向承载性状的试验研究(论文提纲范文)
(1)硬软互层泥岩地质条件下的微型桩复合地基模型数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 泥岩力学特性与层状岩体研究现状 |
1.2.2 泥岩地质条件下的基础研究现状 |
1.2.3 复合地基桩的研究现状 |
1.2.4 微型桩的研究现状 |
1.3 复合地基理论综述 |
1.3.1 复合地基的形成条件 |
1.3.2 复合地基的作用效应 |
1.3.3 复合地基的传力机理 |
1.3.4 复合地基的破坏模式 |
1.3.5 面积置换率 |
1.3.6 桩土荷载分担比和桩土应力比 |
1.3.7 复合地基承载力计算方法 |
1.3.8 复合地基沉降计算方法 |
1.3.9 复合地基优化设计方法 |
1.4 研究思路与主要内容 |
第二章 微型桩复合地基设计 |
2.1 工程地质概况 |
2.2 南宁盆地泥岩工程力学特性 |
2.2.1 硬软互层泥岩的力学特性 |
2.3 微型桩处理硬软互层泥岩地基的设计计算 |
2.3.1 微型桩的桩长计算 |
2.3.2 地基沉降计算 |
2.3.3 地基沉降计算值对比分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 微型桩桩单元地基数值建模 |
3.1 有限元法及ABAQUS软件概述 |
3.2 数值模型详述 |
3.2.1 基本假定 |
3.2.2 模型分类编号 |
3.2.3 地基模型建模过程 |
3.3 本章小结 |
第四章 桩单元地基模型数值模拟结果分析 |
4.1 单桩单元地基承载特性分析 |
4.1.1 单桩单元基础板底中心点p-s曲线 |
4.1.2 泥岩体竖向应力分布 |
4.1.3 桩土应力比及桩土荷载分担比 |
4.1.4 桩侧土压力 |
4.1.5 桩侧摩阻力 |
4.1.6 桩身应力分布 |
4.1.7 桩端应力 |
4.2 三桩单元地基承载特性分析 |
4.2.1 三桩单元基础板底中心点p-s曲线及桩顶位移变化曲线 |
4.2.2 泥岩体竖向变形和应力分布 |
4.2.3 桩土应力比及桩土荷载分担 |
4.2.4 桩侧土压力 |
4.2.5 桩侧摩阻力 |
4.2.6 桩身应力分布 |
4.2.7 桩端应力 |
4.3 四桩单元地基承载特性分析 |
4.3.1 四桩单元基础板底中心点p-s曲线 |
4.3.2 桩土应力比及桩土荷载分担 |
4.3.3 桩侧土压力 |
4.3.4 桩侧摩阻力 |
4.3.5 桩身应力分布 |
4.3.6 桩端应力 |
4.4 二十五桩单元地基承载特性分析 |
4.4.1 二十五桩单元基础板底中心点p-s曲线及桩顶位移变化曲线 |
4.4.2 泥岩体竖向应力和沉降分布 |
4.4.3 桩土应力比及桩土荷载分担 |
4.4.4 桩侧土压力、侧摩阻力和桩身应力分布 |
4.4.5 桩端应力 |
4.4.6 桩间土剪应力 |
4.5 不同组同类型桩单元地基承载特性对比分析 |
4.5.1 基础板底中心点p-s曲线 |
4.5.2 桩土应力比及桩土荷载分担 |
4.5.3 桩侧土压力和桩侧摩阻力 |
4.5.4 桩端应力 |
4.6 本章小结 |
第五章 大筏基下硬软互层泥岩地基模型数值模拟分析 |
5.1 大筏基下硬软互层泥岩地基设计计算 |
5.1.1 大筏基下天然地基沉降计算 |
5.1.2 大筏基下复合地基设计计算 |
5.2 大筏基下硬软互层泥岩地基模型数值模拟 |
5.2.1 大筏基下天然地基模型数值模拟分析 |
5.2.2 大筏基下复合地基模型数值模拟分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
(2)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 |
(3)CFG桩复合地基承载及变形性状研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.2 CFG桩复合地基的研究现状 |
1.2.1 承载力计算研究现状 |
1.2.2 变形问题研究现状 |
1.2.3 桩土相互作用研究现状 |
1.3 本文的研究思路和研究内容 |
1.3.1 研究思路 |
1.3.2 技术路线图 |
1.3.3 研究内容 |
2 CFG桩复合地基承载力试验及变形监测 |
2.1 概述 |
2.2 工程概况 |
2.3 复合地基载荷试验结果及分析 |
2.4 复合地基沉降监测结果及分析 |
2.4.1 复合地基沉降验算 |
2.4.2 复合地基沉降监测 |
2.5 本章小结 |
3 CFG桩复合地基数值模型及参数 |
3.1 前言 |
3.2 桩、土本构模型 |
3.3 桩-土接触模型 |
3.4 模型材料参数 |
3.5 数值模拟物理参数测定 |
3.6 桩-土接触面参数的选取 |
3.7 复合地基模型可靠性验证 |
3.7.1 数值模拟模型确定 |
3.7.2 模型可靠性验证 |
3.8 本章小结 |
4 CFG桩复合地基承载力数值计算结果及分析 |
4.1 前言 |
4.2 单桩复合地基与多桩复合地基桩轴力分析 |
4.2.1 桩长变化对桩轴力的影响 |
4.2.2 桩径变化对桩轴力的影响 |
4.2.3 桩间距变化对桩轴力的影响 |
4.3 单桩复合地基与多桩复合地基桩土相互作用分析 |
4.3.1 单桩复合地基与多桩复合地基桩-土相对位移 |
4.3.2 桩长变化对桩侧摩阻力的影响 |
4.3.3 桩径变化对桩侧阻力的影响 |
4.3.4 桩间距变化对桩侧阻力的影响 |
4.4 单桩复合地基和多桩复合地基桩间土应力分析 |
4.5 单桩复合地基与多桩复合地基桩间土变形分析 |
4.5.1 桩长变化对桩间土沉降的影响 |
4.5.2 桩径变化对桩间土沉降的影响 |
4.5.3 桩间距变化对桩间土沉降的影响 |
4.6 单桩复合地基与多桩复合地基下卧层附加应力分析 |
4.6.1 下卧层附加应力竖向分布对比 |
4.6.2 下卧层附加应力水平向分布对比 |
4.7 多桩效应系数 |
4.8 本章小结 |
5 考虑桩土作用的复合地基承载力计算方法研究 |
5.1 前言 |
5.2 桩侧阻力的削弱与增强效应 |
5.3 复合地基承载力计算方法 |
5.4 桩底沉渣对单桩承载力影响 |
5.5 下卧层应力叠加效应 |
5.6 复合地基承载力计算方法验证 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1:本人已发表的学术论文 |
附录2:本人已获得的国家发明专利 |
附录3:攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
致谢 |
(4)不同边载条件下刚性桩复合地基桩土荷载分担的试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 刚性桩复合地基概述 |
1.1 刚性桩复合地基研究现状与设计计算方法 |
1.2 问题的提出 |
1.3 课题思路、研究内容和方法 |
第二章 模型试验 |
2.1 模型试验概况 |
2.2 模型试验方案 |
2.3 模型试验过程 |
第三章 模型试验结果分析 |
3.1 荷载-沉降关系 |
3.2 复合地基中桩与自由单桩对比 |
3.3 复合地基桩间土与地基土对比 |
3.4 1#复合地基桩身轴力分析 |
3.5 1#、4#复合地基桩间土变形性状 |
3.6 桩、土平均反力~荷载水平关系 |
3.7 桩土荷载分担与单桩承载力发挥系数 |
3.8 本章小结 |
第四章 变形计算与结果分析 |
4.1 概述 |
4.2 计算思路 |
4.3 实例计算 |
4.4 应力叠加法应力场特征分析 |
4.5 应力叠加法与复合模量法的对比 |
4.6 应力叠加法的探讨 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
(5)新型竖向增强体复合地基承载性状研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 竖向增强体复合地基研究现状 |
1.2.2 新型异形竖向增强体复合地基研究现状 |
1.3 主要内容及技术路线 |
1.3.1 主要内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 竖向增强体复合地基模型试验与有限元模拟方案设计 |
2.1 相似理论 |
2.1.1 相似指标 |
2.1.2 相似材料的选择 |
2.2 模型建立 |
2.2.1 地基模型 |
2.2.2 竖向增强体模型 |
2.3 室内竖向静载模型试验 |
2.3.1 试验装置 |
2.3.2 试验方案 |
2.4 有限元数值模拟 |
2.4.1 有限元软件简介 |
2.4.2 有限元数值模型建立 |
2.5 本章小结 |
第3章 废旧轮胎包覆建渣桩复合地基承载特性研究 |
3.1 荷载-沉降特性 |
3.2 荷载传递机制 |
3.2.1 桩土应力比 |
3.2.2 桩身轴力 |
3.2.3 桩侧摩阻力 |
3.2.4 桩端阻力 |
3.3 荷载-沉降分析 |
3.3.1 计算模型 |
3.3.2 基本假定 |
3.3.3 方程的建立与求解 |
3.4 本章小结 |
第4章 “三叶形”桩复合地基承载特性研究 |
4.1 荷载-沉降特性 |
4.2 荷载传递机制 |
4.2.1 桩土应力比 |
4.2.2 轴力 |
4.2.3 桩端阻力和桩侧摩阻力 |
4.3 荷载-沉降分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 格构式地基承载特性研究 |
5.1 荷载-沉降特性 |
5.1.1 沟槽宽度的影响讨论 |
5.1.2 沟槽高度的影响讨论 |
5.1.3 沟槽间隔的影响讨论 |
5.2 荷载传递机制 |
5.2.1 沟槽宽度的影响讨论 |
5.2.2 沟槽高度的影响讨论 |
5.2.3 沟槽间隔的影响讨论 |
5.3 荷载-沉降分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间的科研成果 |
(6)基于桩土作用的刚性桩复合地基极限承载力计算方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 复合地基的概述 |
1.2.1 复合地基的定义及分类 |
1.2.2 复合地基的破坏模式 |
1.3 刚性桩复合地基 |
1.3.1 刚性桩复合地基的概述 |
1.3.2 刚性桩复合地基的试验研究 |
1.3.3 刚性桩复合地基的理论研究 |
1.3.4 刚性桩复合地基的数值模拟研究 |
1.4 本文的研究意义 |
1.5 主要工作 |
1.6 研究技术路线 |
第二章 刚性桩复合地基三维数值分析 |
2.1 引言 |
2.2 有限元模型建立 |
2.2.1 建立模型的基本假定 |
2.2.2 材料本构与参数选取 |
2.2.3 网格划分与单元选择 |
2.2.4 边界条件与荷载施加 |
2.3 有限元模型分析 |
2.3.1 天然地基土数值模拟分析 |
2.3.2 刚性桩复合地基数值模拟分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 刚性桩复合地基极限承载力公式研究 |
3.1 引言 |
3.2 不考虑桩土作用时复合地基的极限承载力 |
3.2.1 刚性桩极限承载力 |
3.2.2 桩间土极限承载力 |
3.2.3 复合地基极限承载力 |
3.3 考虑桩土作用时复合地基的极限承载力 |
3.3.1 刚性桩极限承载力 |
3.3.2 桩间土极限承载力 |
3.3.3 刚性桩复合地基极限承载力 |
3.3.4 天然地基土的承载力发挥系数 |
3.4 本章小结 |
第四章 地基极限承载力公式的影响因素正交分析 |
4.1 引言 |
4.2 正交设计试验与结果分析 |
4.2.1 天然地基土承载力正交设计试验分析 |
4.2.2 刚性桩复合地基承载力正交设计试验分析 |
4.2.3 天然地基土承载力发挥系数正交设计试验分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 工程实例验证 |
5.1 引言 |
5.2 工程实例 |
5.2.1 工程概况 |
5.2.2 工程地质条件 |
5.2.3 现场刚性桩复合地基载荷试验 |
5.2.4 现场刚性桩复合地基载荷结果 |
5.2.5 刚性桩复合地基承载力结果对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)基于桩土变形协调的刚性桩复合地基承载力计算方法探讨(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 复合地基简介 |
1.2.1 复合地基的概念与分类标准 |
1.2.2 刚柔性桩复合地基判断 |
1.3 刚性桩复合地基国内外研究现状 |
1.3.1 刚性桩复合地基设计理论 |
1.3.2 承载力方面研究 |
1.3.3 复合地基沉降计算研究 |
1.3.4 桩土荷载传递及桩土应力比研究 |
1.4 本文的研究内容和研究方法 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究方法 |
第二章 切线模量法及桩土变形协调原理介绍 |
2.1 地基附加应力分布 |
2.1.1 弹性体在竖向力下的Boussinesq解 |
2.1.2 矩形基础竖向附加应力 |
2.2 地基极限承载力 |
2.2.1 Prandtl极限承载力公式 |
2.2.2 太沙基极限承载力公式 |
2.3 原位土切线模量法计算理论 |
2.3.1 线弹性方法 |
2.3.2 双曲线表示的非线性切线模量法 |
2.4 确定地基变形与强度 |
2.4.1 初始切线模量参数的获取 |
2.4.2 切线模量法求取地基沉降曲线的步骤 |
2.4.3 单桩荷载沉降曲线 |
2.4.4 桩土变形协调原理 |
2.5 本章小结 |
第三章 刚性桩复合地基承载力计算问题的研究 |
3.1 概述 |
3.2 刚性桩复合地基承载力计算中存在的问题 |
3.2.1 桩间土承载力发挥系数β的取值问题 |
3.2.2 桩土变形协调的考虑 |
3.2.3 复合地基承载力深宽修正系数的问题 |
3.2.4 分层土地基的f_(sk)取值问题 |
3.2.5 分层土地基的承载力问题具体分析 |
3.3 不同土体类型规范公式刚性桩复合地基承载力计算比较 |
3.3.1 概述 |
3.3.2 规范公式计算不同类型均质土体天然地基承载力与复合地基承载力比较 |
3.4 案例 |
3.4.1 工程概况 |
3.4.2 按照规范方法计算天然地基的承载力及沉降 |
3.4.3 规范方法计算复合地基承载力及沉降 |
3.4.3.1 国家规范 |
(1)国家规范地基承载力 |
(2)复合地基沉降情况 |
3.4.3.2 广东省规范复合地基承载力 |
(1)广东省规范计算地基承载力 |
(2)复合地基沉降 |
3.5 桩土变形协调方法 |
3.5.1 桩间土p-s曲线的计算 |
3.5.2 单桩Q-S_p曲线的计算 |
3.5.3 根据加固区沉降计算复合地基承载力 |
3.5.4 下卧层沉降 |
3.5.5 复合地基的承载力及安全系数 |
3.6 本章小结 |
第四章 复合地基端承桩与摩擦桩承载性状比较及桩土应力比控制值 |
4.1 端承桩和摩擦桩复合地基的承载特性 |
4.2 端承桩案例 |
4.2.1 工程概况 |
4.2.2 单桩承载力特征值计算 |
4.2.3 桩间土p-s曲线的计算 |
4.2.4 单桩Q-S_p曲线的计算 |
4.2.5 复合地基承载力与加固区沉降关系 |
4.2.6 下卧层沉降 |
4.2.7 复合地基的承载力及安全系数 |
4.2.8 桩沉降曲线用线性拟合情况(桩不发生破坏) |
4.2.9 桩沉降曲线用线性拟合情况(桩发生破坏) |
4.3 刚性桩复合地基桩土应力比控制值 |
4.3.1 概述 |
4.3.2 桩土应力比合理控制值的理论分析 |
4.3.3 桩土应力比控制表 |
4.4 本章小结 |
第五章 刚性桩复合地基承载性状评估方法实例分析 |
5.1 工程实例一(高强复合地基工程实例) |
5.1.1 项目概况 |
5.1.2 试验点的相关载荷试验情况 |
5.1.3 桩间土p-s曲线的计算 |
5.1.4 单桩Q-S_p曲线的计算 |
5.1.4.1 刚性桩单桩承载力计算 |
5.1.4.2 刚性桩526#单桩承载力 |
5.1.5 加固区沉降曲线 |
5.1.6 下卧层沉降 |
5.1.7 复合地基的承载力及安全系数 |
5.1.8 有限元过程模拟 |
5.1.8.1 FLAC3D数值模拟 |
5.1.8.2 526#刚性桩复合地基载荷试验数值模拟过程及结果 |
5.2 工程实例二 |
5.2.1 项目概况 |
5.2.2 相关现场试验情况 |
5.2.3 利用本文方法评估复合地基承载性状 |
5.2.4 桩间土p-s曲线的计算 |
5.2.5 单桩Q-S_p曲线 |
5.2.6 复合地基承载力与加固区沉降关系 |
5.2.7 下卧层沉降 |
5.2.8 实际基础复合地基的承载力 |
5.2.9 复合地基承载性状评估 |
5.3 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 长短桩复合地基研究现状 |
1.2.2 桩桩相互作用研究现状 |
1.3 研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.4 主要创新点 |
2 褥垫层传力机制的有限差分-离散元模拟研究 |
2.1 引言 |
2.2 分析方法 |
2.2.1 Flac3D软件介绍 |
2.2.2 PFC软件介绍 |
2.2.3 离散元-有限差分数值模拟方法的实现 |
2.3 建立数值分析模型 |
2.3.1 颗粒流细观参数标定 |
2.3.2 计算模型建立 |
2.4 长短桩复合地基宏-细观传力机制分析 |
2.4.1 褥垫层位移结果分析 |
2.4.2 力链结果分析 |
2.4.3 土压力系数结果分析 |
2.5 本章小结 |
3 桩土协同工作机制的室内模型试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试验分组 |
3.3 试验设计 |
3.3.1 模型箱设计 |
3.3.2 模型桩设计 |
3.3.3 承压板设计 |
3.3.4 试验用土 |
3.3.5 加载方案 |
3.3.6 试验测量元件的选取 |
3.4 室内模型试验数据对比分析 |
3.4.1 单桩复合地基 |
3.4.2 四桩复合地基 |
3.4.3 单桩-四桩复合地基桩土相互作用机制对比分析研究 |
3.5 本章小结 |
4 考虑桩土相互作用的长短桩复合地基计算模型 |
4.1 引言 |
4.2 计算假定及基本计算单元的建立 |
4.2.1 MAPLE软件概述 |
4.2.2 计算假定 |
4.2.3 基本计算单元 |
4.3 桩土相互作用计算模型 |
4.3.1 桩土相互作用计算模型及参数选取 |
4.3.2 长桩-土-短桩相互作用计算模型的建立及求解 |
4.3.3 连续性条件与边界条件的联立及求解 |
4.3.4 褥垫层的基本理论及计算方法 |
4.3.5 循环算法的实现 |
4.3.6 整体计算流程 |
4.4 算例验证及分析 |
4.4.1算例1 |
4.4.2算例2 |
4.4.3算例3 |
4.5 长短桩复合地基变参数研究 |
4.5.1 长短桩桩长 |
4.5.2 褥垫层厚度 |
4.5.3 桩端持力层 |
4.5.4 桩径 |
4.6 本章小结 |
5 桩长影响的刚性长短桩复合地基有限差分数值模拟 |
5.1 引言 |
5.2 刚性长短桩复合地基计算模型建立 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 参数确定 |
5.3 基于桩长变化的刚性桩复合地基传力机制分析 |
5.3.1 实例验证及基本承载特性分析 |
5.3.2 短桩单元刚度变化 |
5.3.3 长桩单元刚度变化 |
5.3.4 土体单元刚度变化 |
5.3.5 基于相互作用的复合地基桩土性状随地基型式演化规律分析 |
5.4 基于刚度折减的复合地基承载力计算方法 |
5.4.1 基于等沉降准则的长短桩复合地基设计理论 |
5.4.2 现场实例工程概况及工程地质情况 |
5.4.3 静载荷试验试验结果 |
5.4.4 长短桩复合地基设计计算方法及对比研究 |
5.5 本章小结 |
6 主要结论与建议 |
6.1 主要结论 |
6.2 后续研究建议 |
参考文献 |
附录1 :MAPLE编程源代码 |
致谢 |
个人简历 |
在校期间学术论文与研究成果 |
(9)变桩径平面变刚度复合地基承载性状研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 长短桩复合地基理论研究现状 |
1.2.2 长短桩复合地基试验研究现状 |
1.2.3 长短桩复合地基数值模拟研究现状 |
1.2.4 变桩径平面变刚度复合地基研究现状 |
1.3 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 |
1.3.3 主要创新点 |
2 模型试验方案设计与实施 |
2.1 引言 |
2.2 试验方案概述 |
2.2.1 试验目的 |
2.2.2 试验内容 |
2.2.3 试验分组 |
2.3 模型试验材料的选用与设计 |
2.3.1 模型试验系统的选取与设计 |
2.3.2 模型试验用桩 |
2.3.3 模型试验用土和褥垫层 |
2.3.4 加载板设计 |
2.4 模型试验量测元件选取和布设 |
2.4.1 数据采集系统的选用 |
2.4.2 桩身应变量测 |
2.4.3 土压力量测 |
2.4.4 位移计的选取与布设 |
2.5 加载方案 |
2.5.1 天然地基载荷试验加载方案 |
2.5.2 单桩载荷试验加载方案 |
2.5.3 4桩复合地基载荷试验加载方案 |
2.6 试验步骤 |
2.6.1 4桩复合地基载荷试验 |
2.6.2 天然地基载荷试验 |
2.6.3 单桩载荷试验 |
2.7 本章小结 |
3 变桩径平面变刚度复合地基模型试验结果与分析 |
3.1 引言 |
3.2 天然地基载荷试验结果与分析 |
3.3 3组单桩载荷试验结果与分析 |
3.4 4桩变桩径平面变刚度复合地基载荷试验结果与分析 |
3.4.1 桩径皆为100mm的4桩复合地基载荷试验结果与分析 |
3.4.2 桩径为100mm、80mm的4桩复合地基载荷试验结果与分析 |
3.4.3 桩径为100mm、60mm的4桩复合地基载荷试验结果与分析 |
3.4.4 4桩复合地基载荷试验结果对比与分析 |
3.5 本章小结 |
4 变桩径平面变刚度复合地基承载性状的数值模拟分析 |
4.1 引言 |
4.2 三维有限元数值模拟计算模型 |
4.2.1 几何建模 |
4.2.2 建模本构模型以及材料参数的选取 |
4.2.3 建模部件的接触及边界条件设置 |
4.2.4 建模荷载分析步设置以及计算网格划分 |
4.3 有限元数值模拟结果分析 |
4.3.1 荷载-沉降曲线对比分析 |
4.3.2 桩、土荷载分担比以及桩土应力比对比分析 |
4.3.3 桩侧摩阻力随荷载变化曲线对比分析 |
4.3.4 桩、土承载力发挥度系数随荷载变化曲线对比分析 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 主要研究结论 |
5.2 后续研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(10)滨海相软土刚-柔性桩复合地基承载性状研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 刚-柔性桩复合地基概述 |
1.2.1 刚-柔性桩复合地基简介 |
1.2.2 刚-柔性桩复合地基工程应用 |
1.3 刚-柔性桩复合地基研究现状 |
1.3.1 桩土复合地基固结分析研究现状 |
1.3.2 桩土应力比研究现状 |
1.3.3 桩侧摩阻力研究现状 |
1.4 复合地基承载力发挥系数研究现状 |
1.5 论文的研究意义 |
1.6 论文的主要内容 |
第2章 刚-柔性桩复合地基设计原理分析 |
2.1 滨海相软土物理力学性质 |
2.2 刚-柔性桩复合地基承载力计算基本原理与方法 |
2.2.1 基础底面承载力 |
2.2.2 单桩承载力 |
2.2.3 刚-柔性桩复合地基承载力 |
2.2.4 刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数计算方法 |
2.3 刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数修正方法 |
2.3.1 BIOT固结理论 |
2.3.2 修正剑桥模型 |
2.3.3 土样的屈服临界状态 |
2.4 本章小结 |
第3章 刚-柔性桩复合地基承载性状有限元分析 |
3.1 引言 |
3.2 刚-柔性桩复合地基有限元模型建立 |
3.2.1 单元选取与接触类型 |
3.2.2 网格划分与边界条件 |
3.3 土体参数选取 |
3.4 初始地应力平衡 |
3.5 刚-柔性桩复合地基有限元计算结果与分析 |
3.5.1 分级荷载下刚-柔性桩复合地基有限元结果与分析 |
3.5.2 改变桩土摩擦系数后刚-柔性桩复合地基有限元结果与承载性状分析 |
3.5.3 刚-柔性桩复合地基承载性状及承载力发挥系数分析 |
3.5.3.1 刚-柔性桩复合地基承载性状分析 |
3.5.3.2 刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数分析 |
3.5.3.3 桩土摩擦系数对刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数影响分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 刚柔性桩合地基承载力计算实例分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 工程简介 |
4.1.2 地层及岩性特征 |
4.1.3 水文地质条件 |
4.1.4 场地类别与土质类型 |
4.2 地基设计 |
4.2.1 地基及基础设计相关参数 |
4.2.2 地基设计计算 |
4.2.3 CFG桩承载力设计计算 |
4.2.4 碎石桩承载力设计计算 |
4.3 现场检测 |
4.3.1 CFG桩承载力检测 |
4.3.2 碎石桩承载力检测 |
4.3.3 刚-柔性桩复合地基承载力检测 |
4.3.4 桩间土检测 |
4.4 有限元模拟验证 |
4.4.1 刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数确定方法 |
4.4.2 刚-柔性桩复合地基承载力发挥系数计算 |
4.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、刚性桩复合地基竖向承载性状的试验研究(论文参考文献)
- [1]硬软互层泥岩地质条件下的微型桩复合地基模型数值模拟研究[D]. 王英华. 广西大学, 2021(12)
- [2]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)
- [3]CFG桩复合地基承载及变形性状研究[D]. 张亮. 西安建筑科技大学, 2021
- [4]不同边载条件下刚性桩复合地基桩土荷载分担的试验研究[D]. 徐韶骏. 中国建筑科学研究院, 2020(04)
- [5]新型竖向增强体复合地基承载性状研究[D]. 牟佳. 湖北工业大学, 2020(08)
- [6]基于桩土作用的刚性桩复合地基极限承载力计算方法研究[D]. 刘运明. 广州大学, 2020(02)
- [7]基于桩土变形协调的刚性桩复合地基承载力计算方法探讨[D]. 刘清华. 华南理工大学, 2020(02)
- [8]刚性长短桩复合地基传力机制及设计理论研究[D]. 侯思强. 郑州大学, 2020(02)
- [9]变桩径平面变刚度复合地基承载性状研究[D]. 张馨月. 郑州大学, 2020(02)
- [10]滨海相软土刚-柔性桩复合地基承载性状研究[D]. 李哲. 燕山大学, 2020(01)