静压PHC管桩复合地基变形计算问题研究

摘要

预应力管桩复合地基作为刚性桩复合地基的一种重要形式，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，有着广阔的发展前景。在广东、福建等沿海地区，管桩在各种桩型的选择中已占主导地位。 目前，静压法施工的预应力管桩复合地基技术在全国范围内正处于快速发展之中。然而，由于管桩的应用时间不长，在研究和应用等方面都还存在不少问题，尤其是管桩复合地基的变形计算理论还不够成熟，许多工程事故也都是由建筑物变形过大所引起，郑州地区对管桩复合地基的应用还没有形成一套全面的规范，管桩复合地基的变形计算只能借鉴一般的复合地基理论。为了更好的推广PHC桩复合地基，必须对变形计算进行研究。本文将理论与实践相结合，主要研究方法、研究内容及研究成果如下： (1)PHC管桩复合地基现场试验中测到的变形是加载后的瞬时变形，而现有刚性桩复合地基沉降计算模式中的规范法、双层应力法、上下刺法等均以最终变形为计算对象，实测值与理论计算结果存在重大差异。认为，不宜采用现场试验的方法来研究建立PHC管桩复合地基的沉降计算模型。 (2)对复合地基案例工程沉降进行现场跟踪监测，是建立变形计算模型的可行选择。 (3)由于复合地基中桩土变形不协调，沿竖向存在着桩土变形差，则桩顶处的桩土应力比与每一土层顶面的桩土应力比是不相同的。认为规范法中加固区不同土层取相同的模量提高系数不符合工程实际，导致规范法计算结果存在偏差。 (4)提出“模量提高系数修正法”作为PHC管桩复合地基变形计算模型：在保持现行规范法沉降计算公式基本形式的前提下，提出对复合土层中每一土层均按照其加固后和加固前的承载力特征值，分别赋以特定的模量提高系数，可以使计算结果更接近现场实测值。 (5)用ANSYS有限元软件对PHC桩复合地基变形进行模拟，模拟结果与实际情况比较接近，进一步验证了“模量提高系数修正法”对PHC桩复合地基进行变形计算的合理性。

目录

文摘

英文文摘

第一章PHC管桩复合地基及其工程应用

1.1复合地基

1.2预应力混凝土管桩概述及发展

1.3预应力管桩复合地基的工程应用

1.4本文主要研究内容

第二章PHC管桩复合地基施工

2.1 PHC管桩复合地基施工工法

2.2 PHC管桩复合地基环境效应及控制

2.3 PHC管桩与其它复合地基施工方法对比

第三章PHC管桩复合地基试验研究

3.1试验背景

3.2试验方案设计

3.3试验结果

第四章PHC管桩复合地基变形计算研究

4.1刚性桩复合地基变形计算方法综述

4.2刚性桩复合地基变形计算模型

4.3试验管桩复合地基变形计算

4.4变形计算结果分析

第五章工程实例分析

5.1工程背景

5.2建筑物沉降观测

5.3变形计算

5.4计算结果分析与修正

5.5运用“模量提高系数修正法”进行验证

第六章管桩变形计算的有限元分析

6.1有限元分析方法

6.2 PHC桩复合地基变形有限元模拟

6.3 PHC桩复合地基变形有限元模拟结果与分析

第七章结论与展望

参考文献

致谢