大直径扩底桩单桩水平载荷试验研究.pdf

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纵妣王俊林炷等掌冢。年月H学位论文使用授权声明原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者:本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者::年月日
摘要大直径扩底桩具有施工设备简单、成桩质量可靠、承载力大、无噪音干扰和经济效益显著等优点,已成为多层及高层建筑、桥梁工程、大型设备和重型厂房等工程中重要的基础形式。本文通过现场载荷试验,数值模拟、理论分析,对水平荷载作用下大直径扩底桩的承载力、荷载传递机理及变形机理开展了研究工作。蛹雍杉侗稹⒈湫喂鄄狻⒉馐栽<穆裆琛⑹芰Φ闵柚谩⑹莶舛潦奔洹加卸载方法等方面对水平静载试验方案进行了研究,为大直径扩底桩水平载荷现场试验提供了可行的方案,使现场载荷试验得以顺利完成。对胶稍作用下的大直径扩底灌注桩进行了现场静载荷试验,确定了其临界荷载、极限荷载和水平承载力特征值及相应位移量;同时进行桩身内力测试,在对试验数据进行整理,对试验结果进行分析的基础上,研究了水平荷载荷载传递机理及桩身剪应力和弯矩沿深度变化的规律。结果表明:大直径孔桩的甕吆瓵疉撸煞治H锥危旱越锥巍⒌苄越锥魏推苹到锥危坏鼗了平抗力系数的比例系数与桩顶位移是具有明显的非线性关系,可近似用双曲线来拟合;桩身弯矩最大截面处,钢筋应力随荷载的增加而呈线性增加,当水平荷载达极限值时应力突变,桩身断裂,这说明其极限水平荷载由桩身强度控制;桩身弯矩由上至下逐渐变大,深度为时最大,然后变小,桩变截面处仍有弯矩产生,尤其是较短的馑得骼┑锥宰硗渚胤植加薪洗蟮挠跋臁糜邢薏罘殖绦颍捎媚Χ饴仄苹底荚颍运胶稍刈饔孟麓笾本扩底桩进行了数值模拟计算,分析了桩身位移沿桩身埋深的分布规律和表层土弹性模量及扩底尺寸对桩身位移的影响。结果表明:上部土层的弹性模量对桩身水平位移的影响比较显著。为了保证大直径扩底桩有良好的水平承载性能,表土层弹性模量宜在陨希晃3浞址⒒哟笾本独┑鬃乃匠性匦阅埽长宜为左右,不宜大于岢隽嘶诘鼗戳妥砬慷鹊拇笾本独┑鬃匠性亓扑惴椒ǎ析了桩身尺寸本丁⒗┑字本丁⒆ず屠┑锥胃叨、桩周土和桩端土性质对桩水平承载力的影响。计算分析表明:大直径扩底短桩属刚性桩;基于不
同的临界状态,推导的基于力平衡、力矩平衡和桩身强度的三种大直径扩底短桩水平承载力计算公式,具有概念清楚、意义明确的特点,可以方便地求出大直径扩底桩的水平承载力;通过与规范法和工程实测值进行对比,基于桩身强度的水平承载力计算公式与实测结果较吻合。本文的研究成果对大直径扩底桩的设计、施工提供了理论依据具有积极的指导意义。关键词:大直径扩底桩;水平载荷试验;现场试验:水平临界荷载;水平极限荷载;数值模拟;影响因素摘要’
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录目摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..殖∈匝榉桨秆芯俊录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯桩基发展概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯水平受荷桩基的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。扩底桩承载性状研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..问题的提出⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.本文研究的主要内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.概汀试验桩基本参数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..................⋯..............................................................................奶氐恪水平受荷桩的理论研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.绞芎勺募扑惴椒ǚ掷嘤肫朗觥—扩底桩的理论研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..┑鬃匝檠芯康南肿础璴.┑鬃捣治龅难芯肯肿础目录桩