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应用FLAC~（3D）分析预应力高强混凝土管桩的承载特性研究

作　者: 赵桢
导　师: 赵抚民
学　校: 南昌大学
专　业: 岩土工程
关键词: 预应力高强混凝土管桩承载特性 FLAC3D数值模拟沉降影响因素
分类号: TU473.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 89次
引　用: 5次
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内容摘要

预应力高强混凝土管桩是一种新型的工程基桩,它很好的结合了现代预应力技术、高强混凝土技术与离心制管技术,具有单桩竖向承载力高、抗弯性能良好、桩身质量稳定可靠、施工工期较短、便于进行检测等优点,近年来越来越广泛的应用于我国各类工程建设项目中,并获得了明显的技术效益与经济效益。但是,由于预应力高强混凝土管桩的承载机理比较复杂,影响其工作性能的因素众多,使得实际的设计施工方法在理论支撑方面尚显不足,至今仍处于半经验半理论的状态,效率不高。当前仍然缺乏对预应力高强混凝土管桩荷载传递机理的完善理论研究,同时也没有系统的分析比较各种复杂因素对其承载特性的影响情况。因此从理论上进一步研究其承载特性,对指导设计和施工,保证工程可靠性是十分有意义的。本文通过查阅相关文献资料,简单的介绍了预应力高强混凝土管桩的发展及应用情况,并对国内外的研究现状和在设计施工过程中存在的不足做了简明阐述。在总结桩基桩土体系荷载传递理论的基础上,采用有限差分法,应用三维快速拉格朗日差分软件FLAC^3D程序对预应力高强混凝土管桩进行合理建模,模拟其受力机理,对影响其承载特性的多种因素进行研究,并结合实际工程对其荷载沉降关系进一步分析,比较数值模拟与静载试验结果的区别,为实际工程中这一桩型的设计施工提出一些有益的意见和建议。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-22
  1.1 引言  7-12
    1.1.1 预应力混凝土管桩发展简史  7-9
    1.1.2 预应力混凝土管桩特点  9-12
  1.2 预应力混凝土管桩的国内外研究现状  12-20
    1.2.1 预应力混凝土管桩挤土效应研究  13-14
    1.2.2 预应力混凝土管桩土塞效应研究  14-16
    1.2.3 预应力混凝土管桩负摩擦力研究  16-19
    1.2.4 预应力混凝土管桩竖向承载力研究  19-20
  1.3 本文的主要研究内容  20-22
第2章预应力混凝土管桩在竖向荷载作用下的承载特性  22-34
  2.1 桩土体系荷载传递机理  22-25
    2.1.1 桩土体系荷载传递机理  22-24
    2.1.2 影响荷载传递的因素  24-25
  2.2 桩侧阻力的发挥性状  25-27
    2.2.1 桩侧阻力的发挥性状  25-26
    2.2.2 影响桩侧阻力的发挥的因素  26-27
  2.3 桩端阻力的发挥性状  27-28
    2.3.1 桩侧阻力的发挥性状  27-28
    2.3.2 影响桩端阻力发挥的因素  28
  2.4 单桩的破坏模式  28-30
  2.5 桩基负摩擦力计算方法  30-33
    2.5.1 弹性理论法  30-31
    2.5.2 荷载传递法  31-32
    2.5.3 剪切位移法  32-33
  2.6 本章小结  33-34
第3章预应力高强混凝土管桩的承载特性数值模拟  34-84
  3.1 FLAC~(3D)简介  34-38
    3.1.1 FLAC~(3D)特点  34
    3.1.2 FLAC~(3D)求解步骤  34-35
    3.1.3 本构模型  35-38
  3.2 FLAC在岩土工程中的应用实例  38-39
  3.3 预应力高强混凝土管桩静载试验的荷载传递规律模拟分析  39-83
    3.3.1 管桩静载荷试验的模拟分析  39-40
    3.3.2 预应力高强混凝土管桩FLAC~(3D)模型的建立  40-41
    3.3.3 管桩荷载传递规律的FLAC~(3D)模拟计算方案和结果分析  41-83
  3.4 本章小结  83-84
第4章工程实例分析  84-91
  4.1 工程概况介绍及计算模型的建立  84-86
  4.2 计算结果分析  86-90
  4.3 本章小结  90-91
第5章结论与展望  91-94
  5.1 结论  91-93
  5.2 今后研究的建议  93-94
致谢  94-95
参考文献  95-99
攻读学位期间的研究成果  99

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