预应力混凝土管桩(PHC)基础水平承载力的可靠性分析

摘要

近年来，随着高层建筑、重型厂房、桥梁、港口码头、海洋石油平台的迅速发展，预应力混凝土管桩以其优良的品质应用越来越广泛，管桩水平承载性能及抗震设计成为一个研究热点。与管桩的竖向承载性能相比，水平向承载性能更加复杂，国内研究也比较少。
　　本文以预应力混凝土管桩振动台试验为基础，通过对收集到的国电廊坊热电厂、华润电力曹妃甸电厂、黄骅风电厂三个实际工程的现场水平载荷试验资料进行提取和整理，利用有限元软件 ABAQUS建立基于现场水平载荷试验的单桩和四桩水平载荷振动台数值模型，得到桩土抗力p-y曲线，并对p-y曲线进行对比分析。数值模型正确模拟了实际工程并对其进行了补充，得到了更多关于管桩抗震性能的结论，直接推广到实际工程中。通过建立预应力混凝土管桩现场水平载荷试验数值模型，验证数值模型的正确性，得到现场水平载荷试验的桩身弯矩变化曲线，同时提取了基于现场水平载荷试验的桩基水平载荷振动台数值模型的桩身弯矩，得到了相应的桩身弯矩MR和MS，建立预应力混凝土管桩水平承载力极限状态方程，计算出三个实际工程中单桩和四桩水平承载力可靠度指标β，并对计算结果进行了对比分析。目标可靠度的确定，对于将概率极限设计方法具体应用于管桩设计，有着重要作用。合理地选择目标可靠度指标，能加快管桩中可靠度的实际应用步伐，应进一步加强这方面的研究。

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第一章 绪论

1.1预应力混凝土管桩的发展现状

1.2预应力混凝土管桩水平承载性能及桩基可靠性研究现状

1.3课题研究的背景和意义

1.4 本文的主要研究内容

第二章 预应力混凝土管桩现场水平载荷试验资料统计

2.1国电廊坊热电厂PHC-AB600现场水平载荷试验

2.2 华润电力曹妃甸电厂PHC-AB600现场水平载荷试验

2.3黄骅风电厂PHC-AB600现场水平载荷试验

2.4 本章小结

第三章 基于现场水平载荷试验建立的单桩水平载荷振动台数值模拟分析

3.1有限单元法简介

3.2 ABAQUS软件简介

3.3基于现场水平载荷试验的单桩水平载荷振动台数值模型的建立

3.4基于现场水平载荷试验的单桩水平载荷振动台数值模拟结果分析

3.5 本章小结

第四章 四桩承台水平载荷振动台数值模拟分析

4.1概述

4.2四桩承台水平载荷振动台数值模型的建立

4.3四桩承台水平载荷振动台数值模拟结果分析

4.4 本章小结

第五章 预应力混凝土管桩基础水平承载力可靠性分析

5.1预应力混凝土管桩基础水平承载力的计算

5.2预应力混凝土管桩现场水平载荷试验数值模型桩身弯矩分析

5.3基于现场水平载荷试验的桩基水平载荷振动台数值模型桩身弯矩分析

5.4预应力混凝土管桩水平承载力可靠指标的计算及分析

5.5本章小结

第六章 结论与展望

6.1主要结论

6.2 研究展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢

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