本文關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ)水平承載性能足尺試驗(yàn)研究

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【摘要】：樁基礎(chǔ)是深基礎(chǔ)中常用的一種形式,它能較好地適應(yīng)各種地質(zhì)條件及各種荷載情況,具有承載力大,穩(wěn)定性好,沉降小等特點(diǎn)。起初人們把樁基礎(chǔ)當(dāng)作單一的受壓構(gòu)件忽略了其水平承載力,主要研究其豎向承載特性。但在實(shí)際工程中經(jīng)常遇見樁基礎(chǔ)有時(shí)會(huì)遭受較大的水平荷載,如地震荷載、波浪荷載、風(fēng)荷載等,日本新瀉地震(1964,液化地基)與宮城地震(1984,非液化地基)震害調(diào)查表明,樁與上部結(jié)構(gòu)均有震害者占總數(shù)的2/3。因此在樁基礎(chǔ)承受較大水平荷載的工程實(shí)際中,設(shè)計(jì)人員除了考慮其豎向承載力之外,還應(yīng)考慮樁基礎(chǔ)的水平承載力及受彎受剪特性。為研究管樁、灌注樁的單樁、雙樁水平承載性能,本文主要做了以下工作：(1)廣泛閱讀了國(guó)內(nèi)外樁基礎(chǔ)水平受荷特性的相關(guān)資料,包括理論研究方法、模型試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料；(2)開展了管樁的單樁、雙樁水平靜載足尺試驗(yàn)研究；(3)開展了灌注樁的單樁、雙樁水平靜載足尺試驗(yàn)研究；通過(guò)上述試驗(yàn)研究,得到以下主要結(jié)論：(1)不論單樁還是雙樁,加載時(shí)彎矩最大值位置距樁頂距離為5-10倍樁徑,反彎點(diǎn)位置距樁頂距離為0.4-0.75倍樁長(zhǎng),最大彎矩值位置隨著荷載的增加會(huì)發(fā)生下移。(2)基樁水平承載力特征值應(yīng)取H-A Y/△ H確定的水平荷載臨界值和樁頂10mm位移對(duì)應(yīng)荷載的較小值。(3)雙樁基礎(chǔ)的基樁水平承載力臨界值和極限值均大于同直徑單樁的水平承載力臨界值、極限值。(4)單樁、雙樁基礎(chǔ)的基樁水平承載力臨界值、極限值均隨著樁徑的增大而增大,但雙樁承載力隨樁徑的變化幅度小于單樁的變化幅度；臨界荷載以前,相同荷載條件下,單樁樁身彎矩、樁身位移均隨著樁徑的增大而減小,雙樁的基樁樁頂負(fù)彎矩隨著樁徑的增大而增大,而樁身最大正彎矩值及樁身位移隨著樁徑的增大而減小,樁身正彎矩最大值位置和反彎點(diǎn)位置距樁頂?shù)木嚯x隨著樁徑的增大而增大。(5)雙樁基礎(chǔ)的基樁水平承載力臨界值、極限值隨著樁間距的增大而增大；在臨界荷載以前,相同荷載條件下,樁頂負(fù)彎矩、樁身正彎矩最大值、樁身位移均隨著樁間距的增大而減小；樁身彎矩最大值位置、反彎點(diǎn)位置與樁間距關(guān)系不大。(6)水平荷載作用下雙樁基礎(chǔ)前后樁受力不一致,前樁(沿加載前側(cè)樁)樁頂負(fù)彎矩及樁身正彎矩最大值均大于后樁；同樣的徑距比,樁徑越大,前后樁的受力差異越大；豎向荷載會(huì)使前后樁樁身彎矩差值變大。(7)對(duì)于PHC管樁,采用臼式連接法的試驗(yàn)樁水平承載力臨界值和極限值都會(huì)降低,但降低幅度較��；臼式連接法可以有效減小樁頂負(fù)彎矩值甚至消除樁頂負(fù)彎矩,但同時(shí)會(huì)增大樁身最大正彎矩值,在極限荷載作用下,采用臼式連接法的試驗(yàn)樁樁身最大彎矩值約為采用嵌入式連接法試驗(yàn)樁樁身最大彎矩值的1.5倍；采用臼式連接法的試驗(yàn)樁樁身位移會(huì)增大,加載到極限荷載時(shí),采用臼式連接法的試驗(yàn)樁樁頂位移可達(dá)到嵌入式連接法試驗(yàn)樁樁頂位移值的2-3倍；兩種連接方式下樁身彎矩最大值位置及反彎點(diǎn)位置大致相同。(8)對(duì)于PHC管樁,加豎向荷載雙樁的基樁水平承載力臨界值、極限值、樁頂10mm位移對(duì)應(yīng)荷載值均大于未加豎向荷載的雙樁基樁對(duì)應(yīng)的承載力值；加豎向荷載的雙樁基礎(chǔ)基樁水平承載力臨界值約為不加豎向荷載基樁承載力臨界值的1.1～1.2倍,基樁水平承載力極限值約為不加豎向荷載基樁承載力臨界值的1.1倍,基樁水平承載力特征值(樁頂10mm位移對(duì)應(yīng)荷載值)約為不加豎向荷載基樁承載力臨界值的1.25倍。(9)對(duì)于PHC管樁,相同荷載下,加豎向荷載的試驗(yàn)樁樁身彎矩明顯小于不加豎向荷載的試驗(yàn)樁樁身彎矩,樁身位移明顯小于不加豎向荷載的試驗(yàn)樁樁身位移,加載至臨界荷載時(shí),不加豎向荷載的試驗(yàn)樁樁身最大彎矩值為加豎向荷載試驗(yàn)樁樁身最大彎矩值的1.2～2.0倍；豎向荷載對(duì)樁身最大彎矩值位置及反彎點(diǎn)位置未產(chǎn)生明顯的影響。(10)對(duì)于灌注樁,相同荷載條件下,樁頂嵌固深度增加1倍,樁頂負(fù)彎矩會(huì)增加而樁身正彎矩、樁身位移會(huì)較小,雙樁基礎(chǔ)基樁水平承載力臨界值和極限值會(huì)增加,但是增加幅度不大；樁頂嵌固深度對(duì)樁身彎矩最大值位置及反彎點(diǎn)位置無(wú)明顯影響。(11)同直徑的管樁與配筋率較高的灌注樁水平承載力臨界值、極限值基本一致,但是灌注樁的抗彎性能明顯優(yōu)于管樁。
【關(guān)鍵詞】：管樁 灌注樁 單樁 雙樁 水平承載力 彎矩 位移
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)建筑科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU473.1
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 選題背景11
• 1.2 樁基礎(chǔ)水平受荷理論11-13
• 1.3 樁基礎(chǔ)水平承載特性13-20
• 1.3.1 單樁水平承載特性14-16
• 1.3.2 雙樁水平承載特性16-20
• 1.4 樁基礎(chǔ)水平承載特性研究存在的問題20
• 1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第二章 現(xiàn)場(chǎng)足尺試驗(yàn)21-38
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>21
• 2.2 試驗(yàn)方案21-25
• 2.2.1 試驗(yàn)場(chǎng)地21-22
• 2.2.2 試驗(yàn)樁設(shè)計(jì)22-23
• 2.2.3 試驗(yàn)樁及承臺(tái)配筋設(shè)計(jì)23-24
• 2.2.4 樁與承臺(tái)連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)24-25
• 2.3 試樁制作、承臺(tái)及反力梁設(shè)計(jì)與施工25-30
• 2.3.1 試驗(yàn)樁制作25-28
• 2.3.2 試驗(yàn)樁施工28-29
• 2.3.3 樁與承臺(tái)連接部位施工29-30
• 2.3.4 承臺(tái)及反力梁施工30
• 2.4 加載與測(cè)試30-33
• 2.4.1 試驗(yàn)反力裝置30-32
• 2.4.2 試驗(yàn)加載方法32
• 2.4.3 試驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容32-33
• 2.5 試驗(yàn)樁及承臺(tái)破壞形態(tài)33-38
• 2.5.1 PHC管樁及承臺(tái)的破壞形態(tài)33-37
• 2.5.2 灌注樁樁頭、樁身及承臺(tái)的破壞形態(tài)37-38
• 第三章 管樁水平承載性能研究38-66
• 3.1 單樁、雙樁的基樁水平承載力試驗(yàn)值確定38-43
• 3.2 樁徑對(duì)管樁水平承載性能的影響43-46
• 3.2.1 樁徑對(duì)水平承載力的影響43-44
• 3.2.2 樁徑對(duì)樁樁身彎矩分布的影響44-45
• 3.2.3 樁徑對(duì)樁身位移分布的影響45-46
• 3.3 樁間距對(duì)管樁水平承載性能的影響46-49
• 3.3.1 對(duì)水平承載力的影響46-47
• 3.3.2 對(duì)樁身彎矩分布的影響47-48
• 3.3.3 對(duì)樁身位移分布的影響48-49
• 3.4 樁與承臺(tái)連接方式對(duì)管樁水平承載性能的影響49-52
• 3.4.1 對(duì)基樁水平承載力49
• 3.4.2 對(duì)基樁樁身彎矩分布的影響49-51
• 3.4.3 對(duì)基樁樁身位移分布的影響51-52
• 3.5 豎向荷載對(duì)基樁水平承載力、樁身彎矩及位移分布的影響52-56
• 3.5.1 對(duì)基樁水平承載力的影響52-53
• 3.5.2 對(duì)試驗(yàn)樁樁身彎矩分布的影響53-55
• 3.5.3 對(duì)試驗(yàn)樁樁身位移分布的影響55-56
• 3.6 光纖光柵傳感器測(cè)試技術(shù)與電阻應(yīng)變片測(cè)試技術(shù)的對(duì)比56-58
• 3.7 m法計(jì)算樁身彎矩與實(shí)測(cè)樁身彎矩對(duì)比58-60
• 3.8 雙樁效應(yīng)綜合系數(shù)分析60-62
• 3.9 前后樁的相互影響效應(yīng)62-64
• 3.10 總結(jié)64-66
• 第四章 灌注樁水平承載性能研究66-88
• 4.1 單樁、雙樁的基樁水平承載力試驗(yàn)值確定66-71
• 4.2 樁徑對(duì)灌注樁水平承載性能的影響71-74
• 4.2.1 樁徑對(duì)樁身彎矩分布的影響71-73
• 4.2.2 樁徑對(duì)樁樁身位移分布的影響73-74
• 4.3 樁間距對(duì)灌注樁水平承載性能的影響74-77
• 4.3.1 對(duì)基樁水平承載力的影響74-75
• 4.3.2 對(duì)樁身彎矩分布的影響75-76
• 4.3.3 對(duì)樁身位移分布的影響76-77
• 4.4 樁頂嵌固深度對(duì)灌注樁水平承載性能的影響77-79
• 4.4.1 樁頂嵌固深度對(duì)基樁水平承載力的影響77-78
• 4.4.2 樁頂嵌固深度對(duì)樁身彎矩分布的影響78
• 4.4.3 樁頂嵌固深度對(duì)樁身位移分布的影響78-79
• 4.5 雙樁效應(yīng)系數(shù)分析79-81
• 4.6 前后樁的相互影響效應(yīng)81-83
• 4.7 m法計(jì)算樁身彎矩與實(shí)測(cè)樁身彎矩對(duì)比83-86
• 4.8 總結(jié)86-88
• 第五章 管樁與灌注樁水平承載性能對(duì)比88-91
• 5.1 基樁水平承載力對(duì)比88
• 5.2 樁頂彎矩、樁身彎矩對(duì)比88-89
• 5.3 樁身位移對(duì)比89-90
• 5.4 小結(jié)90-91
• 第六章 結(jié)論及后續(xù)研究工作展望91-94
• 6.1 本文主要結(jié)論91-92
• 6.2 后續(xù)研究工作及展望92-94
• 參考文獻(xiàn)94-98
• 致謝98-99
• 附錄99-110

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本文編號(hào)：893060