扩大头带肋管桩沉降及承载力研究

摘要

本文介绍了扩大头带肋管桩的制作和施工方法,介绍了它的静载荷试验过程和方法,并对实验结果加以分析；本文着重分析了扩大头带肋管桩的沉降机理,并构建了一个基于弹塑性理论的适用于扩大头带肋管桩的沉降计算模型. 这一模型主要是将桩端以下的土层进行分层划分,先计算桩端下各个土层分层的附加应力,然后利用修正剑桥模型的屈服函数来判断该分层的状态,如果该土层是处于弹性状态或弹塑性临界状态,则利用邓肯.张模型来计算其变形,如果该土层是处于弹塑性状态,则利用修正剑桥模型来计算其变形；同时还建立了一个计算桩端刺入沉降的方法；并利用桩端刺入沉降作为初始参数来计算桩身压缩沉降.通过工程实例验证了上述模型的适用性. 本文还分析了扩大头带肋管桩的承载能力,通过不同途径对扩大头带肋管桩和普通管桩的承载力做对比分析,不论是静载荷试验结果还是桩基施工过程中的锤击数的对比,或是本文的模型计算分析,均证明在同条件下扩大头带肋管桩的承载力要比普通管桩承载力要高.本文还给出了扩大头带肋管桩的承载力计算公式.

目录

文摘

英文文摘

第一章概述

1.1工程背景

1.2扩大头带肋管桩的应用及研究现状

1.3桩基沉降计算理论研究现状

1.3.1弹性理论法

1.3.2分层总和法

1.3.3荷载传递分析法

1.3.4剪切变形传递法

1.3.5弹性理论—传递函数联合求解法

1.3.6位移变分法

1.3.7有限单元法

1.4本文的主要工作

第二章扩大头带肋管桩的制作与施工

2.1扩大头带肋管桩的制作

2.1.1扩大头带肋管桩的组成

2.1.2桩扩大头

2.1.3肋的制作

2.1.4扩大头带肋管桩钢模的制作

2.1.5扩大头带肋管桩的制作

2.2填砂

2.3扩大头带肋管桩的施工

2.3.1施工设备

2.3.2施工工艺

2.3.3施工注意事项

2.4本章小结

第三章扩大头带肋管桩静载荷测试

3.1扩大头带肋管桩的静载荷试验方法

3.2单桩轴向压力测试元件的埋设

3.3桩轴向力测试资料整理

3.3.1计算桩轴向力Pz分布

3.3.2计算桩侧阻力τz分布

3.3.3计算桩段位移Sz

3.3.4求桩的传递函数τz-Sz

3.4本章小结

第四章扩大头带肋管桩的沉降计算模型

4.1扩大头带肋管桩的沉降机理分析及沉降计算模型思路

4.1.1扩大头带肋管桩沉降机理分析

4.1.2扩大头带肋管桩荷载—沉降计算流程

4.2基于弹塑性理论的分层总和法计算扩大头带肋管桩桩端下卧层沉降原理

4.2.1基于弹塑性理论的分层总和法原理

4.2.2基于弹塑性理论的分层总和法的沉降计算流程

4.2.3利用Mindlin解(Geddes公式)计算土层附加应力

4.2.4基于弹性和弹塑性理论计算桩端下卧层沉降和桩端沉降模型

4.2.5基于弹性和弹塑性理论计算桩端下卧层沉降和桩端沉降

4.3利用荷载传递法计算桩身压缩沉降

4.3.1荷载传递法的基本模型

4.3.2桩-土荷载传递函数

4.3.3荷载传递法计算过程

4.4本章小结

第五章扩大头带肋管桩沉降及承载力研究

5.1扩大头带肋管桩沉降计算

5.1.1工程概况

5.1.2扩大头带肋管桩沉降计算模型参数确定

5.1.3扩大头带肋管桩沉降计算分析

5.2扩大头带肋管桩承载力分析

5.2.1温州大学场地的扩大头带肋管桩与普通管桩的承载力对比分析

5.2.2温州新亚电子厂房场地扩大头带肋管桩与普通管桩的承载力对比分 析

5.2.3利用模型计算普通管桩的承载力

5.2.4扩大头带肋管桩的承载力计算

5.3本章小结

第六章结论与建议

6.1结论

6.2进一步工作的建议

参考文献

致谢