挤扩支盘灌注桩在上拔荷载作用下桩土作用分析

摘要

随着我国城市化的迅速发展,地下结构的建设呈现迅猛的发展势头、地下结构的抗浮问题日益受到国内外学者的重视。挤扩支盘拔桩是目前应用比较广泛的抗拔基础类型。但其理论和试验研究落后于工程实践。 挤扩支盘灌注桩是在原有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支盘,改善了地基土的物理特性、力学指标,有效地增加了桩的端承面积。改变了桩的受力机理,充分发挥了各层土的潜力,其具有抗震性好,沉降变形小、单桩承载力高、对不同土质的适应性强、适用范围广等优点。与较普通等截面桩相比,具有较高的经济和社会效益。特别是作为抗拔桩,具有广阔的应用前景。 本文完成的主要工作和得到的结论如下： (1)本文通过分析现场试验数据及有关地质资料。从试验和ANSYS数值模拟两方面分析了支盘在上拔过程中,桩身桩侧摩阻力、端阻力的变化规律及支盘在上拔荷载作用下的支盘受力性状,重点研究了支盘在不同上拔荷载作用下的支盘效应问题。并与等截面桩抗拔桩进行了对比分析。 (2)挤扩支盘灌注桩在上拔荷载作用下,桩身桩侧摩阻力先于端阻力发挥,随着上拔荷载的增加,桩侧摩阻力和支盘端阻力由上到下逐渐发挥,在上拔荷载达到极限承载力一半以前,上拔荷载主要由桩侧摩阻力承担,支盘所起的作用不太明显,与普通等截面桩受力类似。但其极限承载力可以达到同等截面桩的1.5倍以上,具有优良的抗拔承载性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2桩基概述

1.2.1桩的分类

1.2.2我国的桩型体系

1.2.3我国几种常用桩型性能比较

1.2.4桩型选择考虑的因素

1.3挤扩支盘灌注桩发展简介

1.4挤扩支盘灌注桩的研究现状

1.5研究意义

1.6本课题研究内容

第2章施工工艺及质量控制

2.1成孔工艺施工简介

2.2泥浆护壁成孔工艺

2.3二次注浆施工工艺

2.4.支盘成形作业过程

2.5施工质量控制

第3章静载试验简介

3.1试验场地简介

3.2试验桩构造

3.3静载试桩记录

第4章抗拔承载力和上拔位移分析

4.1基于Mindlin解的地基附加应力解

4.1.1地面下集中力作用下的土中应力

4.1.2地面下圆形垂直均匀荷裁作用下的土中应力

4.1.3地面下桩侧摩阻力作用下的土中应力

4.1.4挤扩支盘灌注桩抗拔承载力计算

4.2试验分析

4.2.1材料应力-应变关系

4.2.2试验桩受力分析

4.2.3桩身变形与支盘上拔位移分析

4.3 Ansys有限元分析

4.3.1 ANSYS简介

4.3.2建立模型

4.3.3网格划分

4.3.4计算结果分析

4.2.5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

致谢