輸電塔擠擴支盤樁基礎試驗研究與數值分析
發(fā)布時間:2017-03-19 02:01
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【摘要】:目前,在軟土地區(qū),輸電線路基礎一般采用普通的等直徑鋼筋混凝土灌注樁,這種樁型主要靠樁側摩阻力承擔荷載,因此其抗拔和抗壓承載力能力相對較差。而擠擴支盤灌注樁通過特殊的承力盤提高承載力,在相同荷載及地質條件下,相對于普通等徑灌注樁基礎,應用擠擴支盤樁基礎,能有效減小樁徑、減小樁身長度,大幅度節(jié)約材料用量,進而降低了施工成本,具有較好的節(jié)能效益,若支盤灌注樁該新型樁基能夠廣泛應用在輸電線路工程中,將具有重大的經濟意義。本文依托淮南~南京~上海1000kV特高壓交流輸電線路新建工程,針對江蘇揚州軟土地區(qū),對擠擴支盤樁在不同荷載工況下的承載變形性能及受力機理開展了全面、系統(tǒng)的研究,主要包括以下幾個方面:(1)通過現場真型試驗,確定了擠擴支盤樁單樁及群樁的豎向抗壓與抗拔極限承載力,并得到了群樁效應系數,為其在特高壓線路基礎中的首次應用提供參考依據。(2)在總結國內不同地區(qū)關于擠擴支盤樁單樁豎向承載力設計計算公式的基礎上,結合試驗結果驗證,推薦給出了適用于軟土地基輸電塔基礎的擠擴支盤樁單樁豎向承載力理論計算公式。(3)通過有限元軟件,研究了豎向荷載下的支盤樁單樁以及豎向荷載和水平荷載共同作用下的支盤樁群樁的受力機理及承載變形性能影響因素。擠擴支盤灌注樁屬于新型樁基,在輸電線路中的應用尚處于技術開發(fā)階段,本文研究成果對擠擴支盤樁在該地區(qū)特高壓交流線路工程中首次應用提供依據,為以后支盤樁基礎在類似軟土地區(qū)輸電線路中的應用提供一定的參考。
【關鍵詞】:擠擴支盤樁 輸電線路 受力特性 現場試驗 有限元分析
【學位授予單位】:東北電力大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TU473.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-15
- 1.1 課題研究的背景9
- 1.2 課題研究的目的及意義9-10
- 1.3 擠擴支盤樁的國內外研究現狀10-13
- 1.3.1 擠擴支盤樁單樁豎向受力性能研究11
- 1.3.2 擠擴支盤樁群樁受力性能研究11-12
- 1.3.3 擠擴支盤樁豎向承載力設計計算方法12
- 1.3.4 擠擴支盤樁基礎的應用現狀12-13
- 1.4 目前存在且尚需解決的問題13
- 1.5 本文主要研究內容及技術路線13-15
- 1.5.1 主要研究內容13-14
- 1.5.2 研究技術路線14-15
- 第2章 擠擴支盤樁承載性狀現場試驗研究15-24
- 2.1 引言15
- 2.2 工程概況及試驗意義15
- 2.3 試驗場地地質條件15-16
- 2.4 試樁試驗方案16-22
- 2.4.1 試樁設計16-17
- 2.4.2 試樁平面布置方案17-18
- 2.4.3 試樁測試元件布置方案及數據采集系統(tǒng)18-21
- 2.4.4 試樁現場試驗加載方案21-22
- 2.5 試樁極限承載力確定方法22-23
- 2.5.1 試樁抗壓極限承載力確定方法22-23
- 2.5.2 試樁抗拔極限承載力確定方法23
- 2.5.3 試樁水平極限承載力確定方法23
- 2.6 本章小結23-24
- 第3章 擠擴支盤樁靜載試驗結果及分析24-45
- 3.1 引言24
- 3.2 擠擴支盤樁上拔靜載試驗結果24-30
- 3.2.1 試樁抗拔極限承載力結果24-26
- 3.2.2 試樁樁身截面軸力變化分析26-29
- 3.2.3 試樁樁身各段分擔荷載29-30
- 3.3 擠擴支盤樁下壓靜載試驗結果及分析30-36
- 3.3.1 試樁抗壓極限承載力結果30-32
- 3.3.2 試樁Q/Qu-Δs曲線分析32-33
- 3.3.3 試樁樁身截面軸力變化分析33-35
- 3.3.4 試樁樁身側摩阻力變化規(guī)律35
- 3.3.5 試樁支盤端承力及樁端阻力變化規(guī)律35-36
- 3.4 支盤樁群樁下壓+水平荷載作用下靜載試驗結果36-40
- 3.4.1 支盤樁群樁豎向抗壓極限承載力結果36-38
- 3.4.2 支盤樁群樁水平極限承載力結果38-39
- 3.4.3 支盤樁群樁承臺底部土壓力測試結果39
- 3.4.4 支盤樁群樁中基樁端阻力測試結果39-40
- 3.5 支盤樁群樁群樁上拔+水平荷載作用下靜載試驗結果40-42
- 3.5.1 支盤樁群樁抗拔極限承載力結果40-41
- 3.5.2 支盤樁群樁水平極限承載力結果41-42
- 3.6 擠擴支盤樁群樁效應分析42-43
- 3.7 擠擴支盤樁依托工程應用情況43
- 3.8 本章小結43-45
- 第4章 擠擴支盤樁承載力設計計算方法探討45-50
- 4.1 引言45
- 4.2 支盤樁抗拔承載力理論計算方法的探討45-47
- 4.2.1 支盤樁抗拔承載力理論計算公式總結45-47
- 4.2.2 支盤樁抗拔承載力理論計算與試驗比較47
- 4.3 支盤樁抗壓承載力理論計算公式探討47-49
- 4.3.1 支盤樁抗壓承載力經驗公式總結47-48
- 4.3.2 支盤樁抗壓承載力理論計算和試驗比較分析48-49
- 4.4 本章小結49-50
- 第5章 擠擴支盤樁有限元數值分析50-70
- 5.1 引言50
- 5.2 支盤樁有限元模型建立50-52
- 5.2.1 模型基本假定50
- 5.2.2 模型建立及材料參數選取50-51
- 5.2.3 模型邊界條件及加載方式51
- 5.2.4 模型網格劃分51-52
- 5.2.5 初始地應力平衡52
- 5.3 支盤樁單樁豎向承載性狀數值模擬分析52-57
- 5.3.1 支盤樁豎向抗壓承載變形性能分析52-55
- 5.3.2 支盤樁豎向抗拔承載性能的影響因素分析55-57
- 5.4 支盤樁群樁在下壓+水平荷載下的數值模擬分析57-63
- 5.4.1 支盤樁群樁承臺變形分析57-58
- 5.4.2 支盤樁群樁中基樁位移變化分析58-59
- 5.4.3 支盤樁樁身應力分析59-60
- 5.4.4 支盤樁樁身內力分析60-61
- 5.4.5 支盤樁樁-土相互作用機理分析61-63
- 5.5 支盤樁群樁在上拔和水平荷載下承載變形性狀影響因素分析63-68
- 5.5.1 支盤樁支盤埋深的影響分析63-65
- 5.5.2 支盤樁樁間距的影響分析65-68
- 5.6 本章小結68-70
- 結論及建議70-72
- 參考文獻72-76
- 攻讀學位期間取得的研究成果及發(fā)表的學術論文76-79
- 致謝79
【參考文獻】
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1 高笑娟;擠擴支盤樁承載性狀試驗和數值模擬分析[D];浙江大學;2007年
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本文編號:255323
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