挤扩支盘桩承载力影响因素研究及数值模拟

摘要

挤扩支盘灌注桩是在原等截面混凝土灌注桩的基础上，通过专用液压设备在桩的不同深度挤压土层形成分支或承力盘，部分改善了地基土的物理特征、力学指标；有效地增加桩基的端承面积，将原来只有一个端承点的端承摩擦桩改变为多个端承点的摩擦端承，从而改变了桩的受力机理，充分发挥各层土的作用，桩的竖向承载力高，受荷变形小，抗震性能良好。 本文完成的主要工作和得到的结论如下： （1）具体介绍了挤扩支盘灌注桩的研究现状及存在的问题，总结了挤扩支盘灌注桩的桩型设计和施工工艺要点。 （2）对挤扩支盘桩的成桩机理，荷载传递特性及破坏机理进行了理论分析。 （3）介绍了支盘桩承载力及沉降的确定方法，对挤扩支盘桩承载力的主要影响因素进行了全面分析。 （4）通过采用大型有限元软件对在设计中影响支盘桩承载力及承载特性的支盘下倾角，支盘形状及盘间距进行数值模拟并分析，为提高支盘桩的承载性能和经济效益找出有价值的规律。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1 引言

1.2 挤扩支盘桩的特点

1.3 挤扩支盘桩的适用性与不适用性

1.3.1 挤扩支盘桩的适用性

1.3.2 挤扩支盘桩的不适用性

1.4 挤扩支盘桩的国内外研究现状

1.5 挤扩支盘桩发展中遇到的问题及其发展趋势和前景

1.5.1 挤扩支盘桩发展中遇到的问题

1.5.2 挤扩支盘桩的发展趋势和前景

1.6 本课题研究的内容，意义及其目的

2 挤扩支盘桩的竖向承载力理论

2.1 挤扩支盘桩的成桩机理

2.2 挤扩支盘桩的竖向荷载传递理论

2.2.1 挤扩支盘桩的受力平衡

2.2.2 挤扩支盘桩的荷载传递过程分析

2.3 挤扩支盘桩的破坏机理

2.3.1 地基土的强度及破坏理论

2.3.2 挤扩支盘桩的破坏模式

2.3.3 桩身强度的破坏

2.3.4 桩周土体的破坏

3 挤扩支盘桩承载力及其影响因素分析

3.1 挤扩支盘桩承载力的确定方法

3.1.1 单桩承载力确定的影响因素

3.1.2 挤扩支盘桩承载力的确定方法

3.2 挤扩支盘桩承载力的影响因素分析

4 挤扩支盘桩承载力影响因素数值模拟

4.1.引言

4.2 有限元法简介

4.3 ansys软件介绍

4.4 模拟前的假设及说明

4.5 支盘下倾角对支盘桩承载力及其承载形状影响数值模拟

4.5.1 单元选取

4.5.2 材料的选择及其本构关系

4.5.3 实体模型的建立

4.5.4 网格划分

4.5.5 计算结果及分析

4.6 盘径比对支盘桩承载力及其承载形状影响数值模拟

4.6.1 单元选取，材料本构模型及网格划分

4.6.2 实体模型的建立

4.6.3 计算结果及分析

4.7 支盘间距对支盘桩承载力及其承载形状影响数值模拟

4.7.1 单元选取，材料本构模型及网格划分

4.7.2 实体模型的建立

4.7.3 计算结果及分析

5 结论及建议

5.1 结论

5.2 建议

参考文献

致 谢

作者简介及读研期间主要科研成果