發(fā)布時間：2017-06-28 21:25

  本文關(guān)鍵詞：地下結(jié)構(gòu)抗浮及抗拔樁試驗研究與分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：大量帶有純地下室的高層建筑,以及地下車庫、下沉式廣場的興建,使抗浮問題非常突出,而目前主要采用的抗浮措施為抗拔樁,而針對這二者的研究成果仍然較少,相關(guān)國標(biāo)也未做具體規(guī)定,因而有必要通過模型試驗和數(shù)值模擬對地下結(jié)構(gòu)抗浮和抗拔樁豎向承載力特性進(jìn)一步研究。本文主要通過地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗、抗拔樁模型試驗、樁土顆粒圖像測速(PIV)試驗、抗拔模型樁有限元模擬和工程尺寸抗拔樁有限元模擬幾個方面進(jìn)行研究,主要工作和成果如下：1)通過地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗研究了土體滲透系數(shù)對地下結(jié)構(gòu)浮力大小的影響,以及存在承壓水狀態(tài)下地下室底板位于透水層和不透水層對地下結(jié)構(gòu)浮力大小的影響,研究表明：當(dāng)?shù)叵率业装逄幱跐B透系數(shù)很低的弱透水層時,地下室浮力計算可進(jìn)行折減,本文采用的淤泥質(zhì)粘土的折減系數(shù)為0.6。2)利用模型試驗對抗拔樁的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行了研究,主要研究了抗拔樁和純摩擦抗壓樁側(cè)摩阻力發(fā)揮的異同、等直徑抗拔樁和擴底抗拔樁的承載力特性以及擴底大小對擴底抗拔樁承載力的影響。研究表明：純摩擦抗壓樁的側(cè)摩阻力大于抗拔樁的,且隨著長徑比的增加,二者的差值線性減小；擴底的增加對抗拔樁承載力有明顯的提升,但之后通過擴底直徑的增加對抗拔樁承載力的提升有限。3)采用顆粒圖像測速(PIV)技術(shù)對擴底抗拔樁的受力機理進(jìn)行研究,利用樁土模型軸對稱的特性,建立擴底抗拔樁透明模型,在抗拔樁上拔過程中采集一系列圖像數(shù)據(jù),運用MATLAB圖像分析程序?qū)锻廖灰七M(jìn)行分析。研究表明：擴底抗拔樁在工作時共分為4個階段,即土體加強階段→側(cè)摩阻力發(fā)揮階段→擴散角不斷擴大階段→形成滑裂面破壞階段,同時解釋了擴底抗拔樁承載力提高的原因。4)采用有限元分析軟件ABAQUS對抗拔模型樁進(jìn)行數(shù)值模擬,將模擬結(jié)果與模型試驗和PIV試驗結(jié)果對比分析,肯定了ABAQUS分析的可靠性,并得到了試驗中不易測量的物理量,如樁身軸力、樁側(cè)摩阻力、位移矢量、位移云圖、應(yīng)力云圖等,有助于分析抗拔樁豎向承載力特性。5)將以上研究成果進(jìn)一步推廣到工程尺寸抗拔樁的應(yīng)用當(dāng)中,通過等比例工程樁數(shù)值模擬分析,研究工程尺寸抗拔樁豎向承載力特性,同時分析了不同因素對承載力的影響。研究表明：通過提高樁徑所帶來的承載力的提高是不經(jīng)濟(jì)的,而增加擴底直徑對提高承載力有顯著效果；擴底抗拔樁極限承載力并不僅僅取決于樁身直徑d的大小,而是受樁身直徑d、擴底直徑D和擴底夾角δ共同決定的,因此在進(jìn)行擴底抗拔樁設(shè)計時,合理選擇擴底夾角6至關(guān)重要。
【關(guān)鍵詞】：地下結(jié)構(gòu)抗浮 滲透系數(shù) 抗拔樁 豎向承載力特性 顆粒圖像測速技術(shù) 數(shù)值模擬 傳遞機理 破壞模式
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU473.1
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 研究背景13-15
• 1.1.1 工程實例概述13-15
• 1.1.2 問題的提出15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 抗浮設(shè)防水位選取方法的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 浮力大小計算的研究現(xiàn)狀18-19
• 1.2.3 抗浮措施的研究現(xiàn)狀19-21
• 1.3 本文的研究內(nèi)容21-23
• 第2章 地下結(jié)構(gòu)抗浮模型試驗研究23-42
• 2.1 引言23
• 2.2 試驗系統(tǒng)及儀器設(shè)備23-30
• 2.2.1 試驗系統(tǒng)介紹23-25
• 2.2.2 試驗土體25-28
• 2.2.3 數(shù)據(jù)采集儀器28-30
• 2.3 試驗方法30-34
• 2.3.1 滲透系數(shù)對浮力影響的試驗方法30-32
• 2.3.2 承壓水對浮力影響的試驗方法32-34
• 2.4 試驗測試及分析34-40
• 2.4.1 滲透系數(shù)對浮力影響的分析34-38
• 2.4.2 承壓水對浮力影響的分析38-40
• 2.5 本章小結(jié)40-42
• 第3章 抗拔樁模型試驗研究42-56
• 3.1 引言42
• 3.2 試驗系統(tǒng)及儀器設(shè)備42-48
• 3.2.1 試驗系統(tǒng)介紹42-45
• 3.2.2 模型樁45-47
• 3.2.3 數(shù)據(jù)采集儀器47-48
• 3.3 試驗方法48-50
• 3.4 試驗測試及分析50-54
• 3.4.1 抗拔樁與抗壓樁50-53
• 3.4.2 等直徑抗拔樁與擴底抗拔樁53-54
• 3.5 本章小結(jié)54-56
• 第4章 抗拔樁PIV模型試驗研究56-74
• 4.1 引言56
• 4.2 數(shù)字圖像處理理論56-61
• 4.2.1 數(shù)字圖像處理的基本概念56-58
• 4.2.2 圖像相關(guān)分析方法58
• 4.2.3 相關(guān)技術(shù)在PIV中的應(yīng)用58-60
• 4.2.4 PIV軟件介紹60-61
• 4.3 試驗系統(tǒng)及方法61-63
• 4.4 試驗結(jié)果分析63-72
• 4.4.1 單幀位移分析63-68
• 4.4.2 累計位移分析68-72
• 4.5 本章小結(jié)72-74
• 第5章 抗拔樁有限元對比分析74-87
• 5.1 引言74
• 5.2 使用方法74-78
• 5.2.1 有限元軟件ABAQUS使用方法簡介74-75
• 5.2.2 軸對稱的應(yīng)用75
• 5.2.3 量綱的約定75
• 5.2.4 本構(gòu)模型的選擇75-76
• 5.2.5 初始地應(yīng)力76
• 5.2.6 接觸關(guān)系的設(shè)定76-77
• 5.2.7 單元選擇與網(wǎng)格劃分77-78
• 5.2.8 加載方式78
• 5.2.9 土體參數(shù)78
• 5.3 抗拔模型樁有限元模擬分析78-85
• 5.3.1 與模型試驗對比分析78-79
• 5.3.2 與PIV試驗對比分析79-82
• 5.3.3 樁身軸力及樁側(cè)摩阻力82-83
• 5.3.4 位移云圖83-84
• 5.3.5 應(yīng)力云圖84-85
• 5.4 本章小結(jié)85-87
• 第6章 工程尺寸抗拔樁有限元模擬分析87-97
• 6.1 引言87
• 6.2 模型參數(shù)87-88
• 6.3 有限元分析結(jié)果88-95
• 6.3.1 樁徑的影響88-89
• 6.3.2 擴底直徑的影響89-91
• 6.3.3 樁身軸力及樁側(cè)摩阻力分布91-92
• 6.3.4 位移云圖及矢量圖92-94
• 6.3.5 應(yīng)力云圖94-95
• 6.4 本章小結(jié)95-97
• 第7章 結(jié)論和展望97-101
• 7.1 主要成果與結(jié)論97-100
• 7.2 研究建議與展望100-101
• 參考文獻(xiàn)101-108
• 作者簡介108

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 萬嘉康;徐云博;;抗拔樁應(yīng)用與研究現(xiàn)狀[J];巖土工程界;2008年03期

2 劉娟;;淺議抗拔樁設(shè)計應(yīng)考慮的幾個問題[J];四川建材;2010年03期

3 何思明;抗拔樁破壞特性及承載力研究[J];巖土力學(xué);2001年03期

4 張尚根,陳志龍,尹峰,夏慧民,趙佩勝;等截面抗拔樁的變形分析[J];解放軍理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2002年05期

5 張尚根,吳濤,尹峰,孟少平;抗拔樁的變形分析[J];工業(yè)建筑;2002年11期

6 雷雄武;廣州體育館停車場抗拔樁施工[J];建筑技術(shù);2003年09期

7 張毅;沉降控制抗拔樁在地下構(gòu)筑物設(shè)計中的應(yīng)用[J];城市道橋與防洪;2003年05期

8 李{，

本文編號：495347