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改进的荷载传递法分析超长桩的承载力及沉降

作　者: 俞君
导　师: 俞晓
学　校: 武汉科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 超长桩荷载传递法荷载传递机理竖向荷载沉降计算
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

超长灌注桩在沿海、沿江近岸地区的软土地基建设中已广泛应用,但超长桩在此类地基环境中的受力变形特性理论研究却严重滞后于它的工程应用。近年来国内外学者围绕着超长桩工作后的状态进行了大量的研究,其研究成果甚丰。由于受力明确,简单易行,荷载传递法被广泛应用,但是荷载传递法没有考虑土的联系性,理论上存在着一定的缺陷。为深入研究和认识超长桩在该类软土环境中的受力及变形特性,因此提出采用改进后的荷载传递法。首先考虑将双曲线模型作为荷载传递曲线,明确桩土相对位移和桩身位移的概念。然后将搜集到的国内试桩数据进行分析,分析超长桩的研究现状及其存在的问题,并结合温州世贸中心四根完整的现场试桩试验资料进行分析,算出试桩桩身各个截面的压缩量和沉降量和其他相关数据。最后通过Matlab软件,将改进后的荷载传递法进行编程计算,并将改进后算得的单桩荷载沉降曲线和实测曲线进行对比,得出了以下结论:1.桩身位移和桩土相对位移在本质上两者意义相同。2.经验双曲线是通过实测的桩身侧摩阻力与桩身位移的函数关系得出,可以人为地指定逼近函数曲线更具精确性,对于现阶段更具实际工程意义。3.超长桩承受低荷载作用下,其受力状态表现出摩擦桩性状,随着荷载加大,桩身受力逐渐表现端承摩擦桩的性状。4.超长桩的桩端沉渣对其承载力发挥影响较大。桩端沉渣比较厚时,桩受力破坏表现为刺入破坏型。5.超长桩承受低荷载作用下,桩身主要以弹性变形为主,在承受高荷载作用下,桩体会出现较大的塑性变形。6.超长桩承受高荷载作用下其桩体相对位移会加大,则桩身侧摩阻力软化,因此承载力具有长度效应。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 课题背景及其意义  8
  1.2 研究现状  8-14
    1.2.1 桩土体系简述  8-10
    1.2.2 单桩沉降的研究现状  10-14
  1.3 本文的研究思路和研究内容  14-16
第二章单桩在竖向荷载下的承载力  16-20
  2.1 竖向承载桩基的工作原理  16
  2.2 影响单桩承载力的因素  16
  2.3 竖向荷载下单桩的性状  16-18
    2.3.1 桩侧阻力的性状  16-17
    2.3.2 桩端阻力的性状  17
    2.3.3 桩土体系的荷载传递  17-18
  2.4 桩端阻力和桩侧阻力的深度效应  18-20
    2.4.1 桩端阻力的深度效应  18-19
    2.4.2 桩侧阻力的深度效应  19-20
第三章超长灌注桩的研究现状  20-26
  3.1 概述  20
  3.2 超长桩有关问题的探讨  20-25
    3.2.1 关于超长桩有效桩长问题的探讨  20-21
    3.2.2 土的流变性对超长桩的影响  21-22
    3.2.3 桩端岩土对超长桩的影响  22-25
  3.3 超长桩的总体特点  25-26
第四章改进后荷载传递法的研究  26-39
  4.1 引言  26
  4.2 桩土荷载传递函数的确定  26-34
    4.2.1 桩侧摩阻力传递函数的确定  28-31
    4.2.2 桩端阻力传递函数的确定  31-34
  4.3 考虑上的连续性的桩的荷载传递分析  34-35
  4.4 桩土相对位移的概念  35-36
  4.5 考虑连续性的荷载传递法  36-39
    4.5.1 荷载传递法的一般解法  36-37
    4.5.2 改进后荷载传递法  37-39
第五章工程实例  39-74
  5.1 工程概况  39-40
  5.2 工程数据分析  40-72
    5.2.1 桩顶、桩端在每级荷载下的沉降分析  40-45
    5.2.2 桩身轴力的分析  45-50
    5.2.3 桩身侧摩阻力分布  50-56
    5.2.4 桩身应变和压缩  56-72
  5.3 工程实测与理论对比  72-74
第六章结论与展望  74-76
  6.1 结论  74
  6.2 对进一步研究的任务的展望  74-76
参考文献  76-79
致谢  79

改进的荷载传递法分析超长桩的承载力及沉降

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