学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

螺旋桩在季节性冻土场地抗冻拔性能分析

作　者: 陈然
导　师: 汤爱平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 岩土工程
关键词: 季节性冻土螺旋桩冻胀桩型几何参数承载力
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 78次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在冻土地区由于地基土的冻胀和融沉现象而导致建、构筑物破坏,预防和减小这类冻害的发生一直是工程界的难题。螺旋桩作为近几十年来在国内外大力推广的新型桩型,已经在很多工程中得到了应用。由于螺旋桩在非冻土区的抵抗较大上拔力的工程中已经成功应用,因此,探讨螺旋桩在季节冻土区和多年冻土区用于防治冻土的冻胀、融沉等冻害的可行性是非常有意义的。为此,本文应用有限元方法研究螺旋桩在季节性冻土场地的抗拔机理,分析了螺旋桩在冻拔作用下位移变化规律、桩身受力性能、桩周土变形特征、螺旋桩几何参数对其抗冻拔性能的影响规律。本文包括如下的主要研究内容:首先,对比螺旋桩与普通直线型桩的抗冻拔性能。为了分析螺旋桩的抗冻拔性能优势,模拟了同等条件下的直线型桩进行对比,结果显示螺旋桩的抗拔性能高于直线型桩。同时对螺旋桩桩身受力、桩周土的变化规律和影响范围进行分析,确定其冻拔作用下的受力机理。其次,利用ABAQUS分析软件,系统研究了螺旋桩几何参数对其冻拔性能的影响。结果表明,螺距的大小直接影响着桩土间的破坏模式。在外径相等的条件下,螺旋桩的内外径比也是其抗拔能力的重要影响因素。最后,根据迈耶霍夫深基础理论,得到了螺旋桩在冻拔作用下桩土产生不同破坏状态的螺距分界值,该结果与数值模拟方法所得结果基本吻合。确定了螺旋桩抗冻拔承载力公式。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题研究背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究概况  10-15
    1.2.1 冻土工程发展概况及冻胀现象  10-12
    1.2.2 冻土地区基础工程概况  12-13
    1.2.3 抗冻拔桩基础研究概况  13-14
    1.2.4 螺旋桩发展概况  14-15
  1.3 本文主要研究内容  15-16
第2章螺旋桩承载力确定方法及桩型设计  16-27
  2.1 传统桩基极限承载力确定方法  16-18
  2.2 螺旋桩承载性能研究概况  18-21
  2.3 桩型参数的设计  21-26
    2.3.1 叶片间距  22-23
    2.3.2 螺牙厚度  23-25
    2.3.3 螺旋桩内径  25-26
    2.3.4 螺牙宽度与倾角  26
  2.4 本章小结  26-27
第3章螺旋桩在季节性冻土中抗冻拔性能分析  27-49
  3.1 季节性冻土对桩的作用  27-34
    3.1.1 影响冻胀率的因素  27-28
    3.1.2 土冻结过程中的力学特性  28-29
    3.1.3 切向冻胀力  29-32
    3.1.4 冻拔桩的受力特点  32-34
  3.2 季节性冻土区螺旋桩抗冻拔性能数值模型  34-37
    3.2.1 模型几何参数选取  34-35
    3.2.2 模型材料参数的选取  35
    3.2.3 冻土的热传导及其冻胀过程模拟  35-37
  3.3 螺旋桩抗冻拔性能分析  37-47
    3.3.1 冻土的冻胀过程  37-40
    3.3.2 桩身位移与受力分析  40-43
    3.3.3 桩周土体影响分析  43-47
  3.4 本章小结  47-49
第4章螺旋桩几何参数对抗冻拔性能影响  49-62
  4.1 螺距对螺旋桩抗冻拔性能影响  49-52
  4.2 螺牙倾角对螺旋桩抗冻拔性能影响  52-55
  4.3 螺旋桩内、外径对螺旋桩抗冻拔性能影响  55-58
  4.4 螺旋桩抗冻拔承载力确定方法  58-60
  4.5 本章小结  60-62
结论  62-64
参考文献  64-68
攻读学位期间发表的学术论文及其他成果  68-70
致谢  70

螺旋桩在季节性冻土场地抗冻拔性能分析

内容摘要

全文目录

相似论文