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预应力管桩设计理论及其工程应用研究

作　者: 王杰
导　师: 赵明华；万剑平
学　校: 湖南大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 桩基础预应力管桩荷载传递沉降设计施工
分类号: TU473.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 362次
引　用: 4次
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内容摘要

预应力管桩作为桩基的一种重要形式,因其施工速度快、质量可靠、地区适应性强、抗震性好等诸多优点而在工程建设中得到了越来越广泛的应用。在广东、福建等沿海地区,管桩在各种桩型的选择中己占主导地位,2005年预应力管桩开始在湘西北地区开始大量使用。然而,预应力管桩的设计在本地区尚处在经验积累阶段,准确确定管桩承载力难,预应力混凝土管桩设计、施工等方面存在较多的问题,因而开展管桩设计理论的研究,对合理地进行桩基的设计、施工和试验都具有重要意义。本文结合湘西北预应力管桩的工程实践,对预应力管桩设计理论及其应用研究开展较系统的研究。本文首先系统地分析了桩的荷载传递机理,在此基础上对预应力管桩的受力机理进行分析探讨。然后针对湘西北地区工程地质的特点,对该地区预应力管桩的竖向及水平向承载力计算方法进行了全面的阐述,提出用荷载传递法计算多层地基下按沉降控制管桩竖向承载力的方法;并对预应力管桩施工过程及质量检测方面存在的问题,从静压桩的贯入机理入手,对施工全过程及质量检测中应注意事项进行了深入的探讨;最后通过对湘西北地区混凝土管桩工程实例的分析,用本文给出的方法计算管桩实际极限承载力较规范计算管桩承载力方法合理,且能按桩顶沉降控制承载力。从而,找到适合湘西北地区预估管桩竖向承载力中简单快捷、准确合理的方法以及静压管桩的控制标准,弥补了地区规范的不足,为设计、施工提供了可靠合理的依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-22
  1.1 桩基础概述  10-13
    1.1.1 桩基础作用  10
    1.1.2 桩基础的分类  10-13
  1.2 预应力管桩技术及其发展概况  13-15
    1.2.1 预应力管桩技术  13
    1.2.2 预应力管桩的优点  13-14
    1.2.3 预应力管桩的技术发展现状  14-15
  1.3 湘西北地质环境与桩基工程现状  15-19
    1.3.1 湘西北的地质环境  15-16
    1.3.2 湘西北的桩基工程现状  16-19
  1.4 桩基设计理论研究现状  19-20
  1.5 本文的研究内容和工作  20-22
第2章预应力管桩承载机理研究  22-31
  2.1 概述  22
  2.2 桩的荷载传递机理  22-26
    2.2.1 桩土体系的荷载传递  22-24
    2.2.2 荷载传递函数  24-26
  2.3 桩土复合地基工作特性  26-27
  2.4 影响因素分析  27-31
    2.4.1 影响荷载传递的因素  27-28
    2.4.2 影响桩侧阻力的发挥的因素  28-29
    2.4.3 影响桩端阻力的发挥的因素  29-31
第3章湘西北地区预应力管桩设计理论研究  31-55
  3.1 湘西北地区工程地质特征及管桩应用条件  31-32
    3.1.1 湘西北地区工程地质特征  31
    3.1.2 管桩应用条件分析  31-32
  3.2 预应力管桩竖向承载力计算  32-40
    3.2.1 影响预应力管桩竖向承载力的因素  32-33
    3.2.2 确定预应力管桩竖向承载力的方法  33-36
    3.2.3 按沉降控制预应力管桩竖向承载力的设计理论  36-40
  3.3 预应力管桩水平承载力计算  40-44
    3.3.1 水平荷载作用下管桩的单桩破坏性状  41
    3.3.2 单桩水平承载力  41-43
    3.3.3 预应力管桩水平承载力  43
    3.3.4 管桩的单桩水平承载力计算  43-44
  3.4 预应力管桩设计计算方法  44-45
  3.5 有关设计计算参数讨论  45-55
    3.5.1 管桩τ_u 和q_p 的取值问题  45-46
    3.5.2 管桩单桩承载力问题  46-49
    3.5.3 预应力管桩桩型的选择  49-55
第4章预应力管桩施工技术及其质量检测方法研究  55-72
  4.1 概述  55
  4.2 预应力管桩施工技术与成桩机理  55-57
  4.3 施工工艺及其注意事项  57-65
    4.3.1 静压式施工工艺  57-61
    4.3.2 注意事项  61-63
    4.3.3 静压管桩施工常见质量事故分析及处理  63-65
  4.4 预应力管桩质量检测方法  65-72
    4.4.1 桩身完整性检测  65-67
    4.4.2 管桩承载力检测  67-68
    4.4.3 桩基检测综合测试  68-70
    4.4.4 小结  70-72
第5章工程应用实例  72-81
  5.1 工程实例1  72-77
    5.1.1 工程概况  72
    5.1.2 设计计算  72-76
    5.1.3 工程施工与质量检测  76
    5.1.4 结论  76-77
  5.2 工程实例2  77-81
    5.2.1 工程概况  77
    5.2.2 设计计算  77-80
    5.2.3 结论  80-81
结语  81-83
参考文献  83-88
致谢  88-89
附录A（攻读学位期间论文、著作及科研情况）  89

预应力管桩设计理论及其工程应用研究

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