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支盘桩群桩在竖向荷载作用下的承载性状试验研究

作　者: 孙光煜
导　师: 卢成原; 孟凡丽
学　校: 浙江工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 支盘桩群桩室内模型试验竖向荷载承载力群桩效应
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

支盘桩是最近二十年发展起来的新桩型，与普通直杆桩相比较可知，它具有承载力高，沉降变形小，节约原材料，适应性强等众多优点。目前已在我国许多工程中得到应用，并取得了比较理想的效果。但是，支盘桩作为一种新桩型在理论和试验研究上尚不够成熟，特别是有关支盘桩群桩的试验研究还比较少，对于支盘桩群桩在承受竖向荷载时的受力情况和变形性状还未见相关报道。在实际工程中，桩基许多是以群桩形式出现的，群桩基础在竖向荷载作用下的工作性状与单桩有较大的不同，竖向受压下群桩是由多桩和土共同作用的受力体系，存在群桩效应问题，受力过程相对比较复杂。对支盘桩群桩这种共同作用特点的认识目前还不是很清楚，需进行大量试验对其作更为细致的分析。本文拟对支盘桩群桩进行室内模型试验，以初步掌握支盘桩群桩的竖向作用机理及承载性状，开展的工作有：(1)简单介绍了桩基的发展历史和支盘桩、等直径群桩以及支盘桩群桩在竖向荷载作用下的国内外研究现状。(2)介绍了群桩在竖向荷载作用下承载力和沉降变形的计算方法。(3)通过11组室内模型试验，分析了支盘桩群桩在竖向荷载作用下的工作性状，即在竖向荷载作用下分别对不同桩数、不同桩间距和不同土质下的支盘桩群桩的承载力特点进行分析，并与等直径群桩进行对比。通过桩顶竖向位移、桩身轴力传递变化以及桩周土压力变化情况对支盘桩群桩的工作性状进行了较深入探讨。(4)研究表明：在同等条件下支盘桩群桩的竖向承载力大于等直径群桩，但受群桩效应影响，群桩中每根单桩的承载力小于独立支盘单桩的承载力，支盘桩群桩下盘传递的荷载比重比独立支盘单桩大，并且随着桩距的增大，单桩承载力变大。此外，支盘桩群桩盘端附近内侧土压力小于外侧，而支盘桩单桩桩身内外侧土压力大小基本相同。支盘桩群桩在砂土中的承载力大于粉土。

全文目录

摘要  4-6
abstract  6-11
1 绪论  11-20
  1.1 引言  11
  1.2 课题的提出  11-14
    1.2.1 支盘桩的简介  11-12
    1.2.2 支盘桩的发展概况  12
    1.2.3 支盘桩的工程特点及其经济效益  12-13
    1.2.4 课题的研究意义  13-14
  1.3 支盘桩在国内外研究现状  14-18
    1.3.1 竖向荷载作用下普通基桩群桩的研究现状  14-15
    1.3.2 竖向荷载作用下支盘桩单桩的研究现状  15-17
    1.3.3 支盘桩群桩的研究现状  17
    1.3.4 竖向荷载作用下群桩效应研究现状  17-18
  1.4 目前存在的问题  18
  1.5 主要研究内容及拟解决的关键问题  18-20
    1.5.1 主要研究内容  18-19
    1.5.2 研究目标  19-20
2 群桩计算方法  20-34
  2.1 引言  20
  2.2 群桩受力机理及群桩效应概念  20-21
    2.2.1 群桩受力机理  20
    2.2.2 群桩效应及其影响因素  20-21
    2.2.3 桩承台效应  21
  2.3 群桩极限承载力计算方法  21-24
    2.3.1 建筑桩基基础规范法  22-23
    2.3.2 极限平衡理论法  23-24
  2.4 群桩沉降计算理论  24-25
  2.5 群桩沉降计算方法  25-34
    2.5.1 等代墩基法  25-27
    2.5.2 明德林—盖德斯法  27
    2.5.3 建筑地基基础设计规范法  27-30
    2.5.4 浙江大学考虑桩身压缩的群桩沉降计算方法  30-31
    2.5.5 建筑桩基技术规范法  31-32
    2.5.6 群桩沉降计算的沉降比法  32-34
3 竖向荷载下支盘桩群桩室内模型试验研究  34-46
  3.1 引言  34
  3.2 试验概况  34-36
    3.2.1 试验内容  34-35
    3.2.2 模型试验装置  35-36
  3.3 量测系统  36-38
    3.3.1 位移量测  36-37
    3.3.2 桩身轴力量测  37
    3.3.3 桩周土压力量测  37-38
  3.4 加载方法及步骤  38-46
    3.4.1 加载方法  38
    3.4.2 试验方案  38-42
    3.4.3 试验步骤  42-46
      3.4.3.1 桩和盘的制作  42-43
      3.4.3.2 承台的制作  43
      3.4.3.3 电阻应变片的粘贴  43-44
      3.4.3.4 桩周土的装填  44-45
      3.4.3.5 模型桩的设置方法  45
      3.4.3.6 试验前的准备  45-46
4 试验结果整理分析  46-70
  4.1 不同桩距支盘桩群桩竖向承载性状对比分析  46-52
    4.1.1 竖向荷载与位移对比分析  46-47
    4.1.2 桩身轴力对比分析  47-50
    4.1.3 桩周土压力对比  50-52
  4.2 支盘单桩与不同桩数下支盘桩群桩竖向承载性状对比  52-57
    4.2.1 竖向荷载与位移对比分析  52-53
    4.2.2 桩身轴力对比分析  53-56
    4.2.3 桩周土压力变化对比分析  56-57
  4.3 支盘桩群桩与等直径群桩竖向受压承载性状分析  57-63
    4.3.1 竖向荷载与位移对比分析  58-59
    4.3.2 桩身轴力对比分析  59-61
    4.3.3 桩周土压力对比分析  61-63
  4.4 不同土质下支盘桩群桩竖向承载性状对比分析  63-67
    4.4.1 桩顶竖向荷载与位移对比分析  64
    4.4.2 桩身轴力对比分析  64-66
    4.4.3 桩周土压力对比分析  66-67
  4.5 本章小结  67-70
5 结论与展望  70-73
  5.1 本文总结  70-71
    5.1.1 主要做的工作  70
    5.1.2 主要研究成果  70-71
  5.2 存在的不足与展望  71-73
参考文献  73-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  78

支盘桩群桩在竖向荷载作用下的承载性状试验研究

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