变截面与等截面管桩复合地基承载特性对比研究

摘要

本文依托国家自然科学基金资助的“阶梯型混凝土预制管桩单桩承载性能及接管关键技术研究”项目，在较系统地分析传统等截面管桩复合地基在实践中所存在的不足的基础上，通过室内模型试验及数值的模拟等手段，对比研究了阶梯形变截面管桩与等截面管桩复合地基的工作性状，总结了阶梯形变截面管桩复合地基的优点。主要研究内容如下。　　(1)基于室内复合地基大比例模型静载试验，对比研究了阶梯形变截面管桩与等截面管桩复合地基的工作性状。获得了如下结论：阶梯形变截面管桩单桩刚度明显要大于等截面管桩的单桩刚度；阶梯形变截面管桩复合地基中的桩-土应力比及桩侧摩阻力要高于等截面管桩复合地基中的桩-土应力比及桩侧摩阻力；在相同荷载作用下，阶梯形变截面管桩复合地基的沉降及桩端反力明显低于等截面管桩复合地基的沉降及桩端反力。因此，采用阶梯形变截面管桩复合地基技术，对充分利用浅层土的承载能力来改善单桩的荷载传递性状，提高复合地基的承载能力，降低地基沉降具有很好的效果。　　(2)基于FLAC3D建立了阶梯形截面管桩复合地基数值模拟模型，室内复合地基大比例模型静载试验结果验证了数值模拟模型的正确性与合理性，为阶梯形变截面管桩复合地基承载及沉降性状的全面分析奠定了理论基础。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 管桩的简介

1.3 管桩国内外研究现状

1.4 复合地基的研究现状

1.5 本文的主要研究工作

第二章 等截面与变截面管桩复合地基模型试验

2.1 试验目的

2.2 模型试验概况

2.3 数据测试

2.4 试验测量仪器简介

2.5单桩复合地基试验加载步骤

第三章 复合地基静载试验结果整理与分析

3.1 模型基坑内土体的承载力试验

3.2 单桩复合地基模型试验与对比分析

3.3 本章小结

第四章 变截面与等截面管桩复合地基数值模拟

4.1 有限差分软件FLAC3D简介

4.2 FLAC3D的特点

4.3 计算基本原理

4.4 阶梯形变截面管桩及等截面管桩复合地基数值模拟

4.5 数值模拟计算结果分析

4.6 本章小结

第五章 结论和展望

5.1 本文主要结论

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢