我國巖溶分布相當廣泛,隨著鐵路與公路路網(wǎng)的不斷發(fā)展,以往能規(guī)避的巖溶問題目前卻已成為工程建設需要面臨的重大挑戰(zhàn),尤其是橋梁基礎建設時難免會遇到溶洞地層,給實際工程帶來極大困難。為有效解決具有一定覆蓋層厚度的復雜巖溶地層中橋梁樁基建設的技術(shù)難題,一種新型超大直徑變截面空心樁應運而生。該樁采用不入巖來減小對下伏溶洞的擾動,避免了樁身強行穿越溶洞誘發(fā)的各類病害,從根本上解決了復雜巖溶區(qū)橋梁樁基的棘手問題,該樁型已在工程領域中得到了一定程度的應用,但其理論研究遠滯后于工程實踐。鑒于此,采用理論分析和數(shù)值模擬等方法,研究了超大直徑階梯型變截面樁的荷載傳遞機理及沉降計算方法。主要工作和成果如下:（1）基于擾動狀態(tài)理論構(gòu)建了大直徑階梯型變截面樁樁-土界面的荷載傳遞函數(shù)模型,通過MATLAB軟件編程分析了模型參數(shù)對模型曲線的影響規(guī)律;重點探討了超大直徑階梯型變截面樁的荷載傳遞機理,開展了變截面處變階阻力對側(cè)阻力的耦合效應的理論分析,利用半無限空間體Mindlin解推導了該樁變截面處變階阻力對側(cè)阻力的增強效應。結(jié)果表明,基于擾動狀態(tài)理論的荷載傳遞函數(shù)適用廣泛,可以較好地描述土體軟化及硬化特性;超大直徑變... 

【文章來源】：福州大學福建省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 階梯型變截面樁研究現(xiàn)狀
        1.2.2 基于擾動狀態(tài)理論的巖土材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
        1.2.3 單樁荷載傳遞研究現(xiàn)狀
        1.2.4 單樁沉降計算研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 擬解決的關鍵問題
        1.3.3 可行性分析
        1.3.4 技術(shù)路線
        1.3.5 本課題的特色與創(chuàng)新之處
第二章 超大直徑階梯型變截面樁的荷載傳遞模型
    2.1 概述
    2.2 基于擾動狀態(tài)理論的樁側(cè)荷載傳遞機理及理論模型
        2.2.1 擾動狀態(tài)理論的基本原理
        2.2.2 基于擾動狀態(tài)理論的樁側(cè)荷載傳遞模型
        2.2.3 參數(shù)分析
        2.2.4 模型驗證
    2.3 基于擾動狀態(tài)理論的樁端荷載傳遞機理及理論模型
        2.3.1 基于擾動狀態(tài)理論的樁端荷載傳遞模型
        2.3.2 參數(shù)分析
        2.3.3 模型驗證
    2.4 超大直徑階梯型變截面樁的荷載傳遞機理
        2.4.1 超大直徑階梯型變截面樁的荷載傳遞過程
        2.4.2 變截面處變階阻力與樁側(cè)阻力耦合效應研究
    2.5 本章小結(jié)
第三章 考慮時效擾動的超大直徑變截面樁荷載傳遞模型
    3.1 概述
    3.2 土的流變現(xiàn)象及基本模型
        3.2.1 土的流變現(xiàn)象
        3.2.2 基本流變元件
        3.2.3 典型的組合流變模型
    3.3 超大直徑變截面樁-土荷載傳遞的時效擾動模型
        3.3.1 擾動狀態(tài)基本方程及擾動因子時效演化方程
        3.3.2 考慮時效擾動的樁-土荷載傳遞函數(shù)
        3.3.3 參數(shù)分析
        3.3.4 模型驗證
    3.4 本章小結(jié)
第四章 超大直徑階梯型變截面樁的沉降計算方法
    4.1 概述
    4.2 等截面單樁的沉降計算方法
        4.2.1 均質(zhì)地基土中等截面單樁的沉降計算方法
        4.2.2 分層地基土中等截面單樁的沉降計算方法
        4.2.3 工程實例驗證與分析
    4.3 階梯型變截面樁的沉降計算方法
        4.3.1 均質(zhì)地基土中階梯型變截面樁的沉降計算方法
        4.3.2 分層地基土中階梯型變截面樁的沉降計算方法
        4.3.3 工程實例驗證與分析
    4.4 超大直徑階梯型變截面空心樁的沉降計算方法
        4.4.1 超大直徑階梯型變截面空心樁的沉降計算
        4.4.2 超大直徑階梯型變截面空心樁的數(shù)值模擬
        4.4.3 理論計算及對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 考慮時效擾動的超大直徑階梯型變截面樁沉降計算方法
    5.1 概述
    5.2 考慮時效擾動的等截面單樁沉降計算方法
        5.2.1 均質(zhì)地基土中等截面單樁長期沉降計算方法
        5.2.2 分層地基土中等截面單樁長期沉降計算方法
        5.2.3 工程算例驗證與分析
    5.3 考慮時效擾動的階梯型變截面樁沉降計算方法
        5.3.1 均質(zhì)地基土中變截面樁長期沉降計算方法
        5.3.2 分層地基土中變截面樁長期沉降計算方法
        5.3.3 工程算例驗證與分析
    5.4 超大直徑階梯型變截面空心樁長期沉降計算方法
        5.4.1 計算模型及基本假定
        5.4.2 公式推導
        5.4.3 算例分析及數(shù)值模擬驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望與不足
參考文獻
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
[1]單樁載荷試驗樁—土荷載傳遞特征研究[J]. 任春山.  鐵道勘察. 2016(02)
[2]半無限彈性體內(nèi)作用豎向矩形和條形均布荷載時的應力計算公式[J]. 王洪新.  巖土力學. 2016(01)
[3]靜鉆根植竹節(jié)樁樁端承載性能數(shù)值模擬研究[J]. 周佳錦,龔曉南,王奎華,張日紅,許遠榮.  巖土力學. 2015(S1)
[4]考慮樁側(cè)土體非線性的靜荷載作用下的單樁沉降時間效應研究[J]. 李振亞,王奎華,呂述暉,庾焱秋.  巖石力學與工程學報. 2015(05)
[5]基于雙曲線模型的增強型樁荷載傳遞特性研究[J]. 郭志廣,魏麗敏,何群,馮勝洋.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2014(04)
[6]城市橋梁基樁承載性能時間效應試驗研究[J]. 徐兆邦,周健,李素華.  巖土力學. 2014(S1)
[7]考慮樁-巖接觸面流變的樁巖聯(lián)合受力性能研究[J]. 薛鳳忠,田嬌,王昭空,蔡永昌.  巖土力學. 2014(05)
[8]φ15m超大直徑空心樁在復雜巖溶地層中的應用[J]. 褚東升,楊云安,宋瑞斌.  水運工程. 2014(02)
[9]基于雙曲線模型的橋梁基樁沉降計算方法研究[J]. 劉江波,韋世卓.  中外公路. 2013(06)
[10]基于荷載傳遞法的單樁沉降解析解[J]. 劉忠,唐漾,杜歡歡,朱思靜,彭剛.  湘潭大學自然科學學報. 2013(02)

博士論文
[1]階梯型變截面樁變形及承載特性研究[D]. 方燾.重慶大學 2012
[2]大直徑超長樁側(cè)阻軟化試驗與理論研究[D]. 辛公鋒.浙江大學 2006
[3]靜荷載下單樁沉降的時間效應研究[D]. 賀武斌.浙江大學 2003

碩士論文
[1]基于三折線軟化模型的鉆孔灌注樁沉降特性研究及施工控制[D]. 王宏.重慶大學 2015
[2]變截面與等截面管樁單樁承載性狀及經(jīng)濟對比分析[D]. 王俊煒.湖南工業(yè)大學 2014
[3]超大直徑波紋鋼空心樁的開發(fā)研究[D]. 陳光林.華東交通大學 2013
[4]擾動狀態(tài)模型和擾動有限元基本方程求解研究[D]. 郭仲魁.沈陽建筑大學 2011
[5]錐形變截面樁的豎向承載機理[D]. 陳慶武.哈爾濱工業(yè)大學 2009



本文編號：2949360