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《砼芯RCS樁復(fù)合地基的承載性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號:學(xué)校代碼:10153UDC:密級:公開碩士學(xué)位論文砼芯RCS樁復(fù)合地基的承載性能研究作者姓名:張超凡入學(xué)年份:2013年9月指導(dǎo)教師:王鳳池教授學(xué)科領(lǐng)域:建筑與土木工程申請學(xué)位:工程碩士所在單位:土木工程學(xué)院論文提交日期:2015年12月論文答辯日期:2015年12月學(xué)位授予日期:2016年1月答辯委員會(huì)主席:趙文答辯委員會(huì)組成:趙文趙儉斌王寧偉于丹郭超論文評閱人:張國聯(lián)劉莉研究生學(xué)位論文摘要I摘要砼芯水泥土樁復(fù)合地基是指先在地下形成水泥土攪拌樁,接著利用特定的壓樁機(jī)械將混凝土芯樁植入到地下水泥土樁中,然后由芯樁(混凝土樁)、水泥
2、土樁和樁周土體共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳遞荷載的一種新型復(fù)合材料組合樁復(fù)合地基。這種樁基的優(yōu)點(diǎn)是芯材的加入使其整體在樁頂沉降、承載性能和制作成本等方面得到了明顯的改善。雖然砼芯水泥土樁復(fù)合地基蘊(yùn)含著很多優(yōu)點(diǎn),但其依然會(huì)受到外芯樁材料,即水泥土材料本身的限制而暴露出一些問題,如在實(shí)際工程中,由于水泥土樁樁身脆性性質(zhì)強(qiáng)而過早發(fā)生脆性破壞使得內(nèi)芯混凝土樁的能力沒有充分發(fā)揮,水泥土樁受到地下水中侵蝕性離子的影響而使得使用壽命嚴(yán)重縮短等問題,所以針對這些問題,我們將橡膠粉材料加入到水泥土中形成橡膠水泥土(RubberiredCementSoil),簡稱為R
3、CS,也就是由水、水泥、土和橡膠粉組成的新型復(fù)合水泥土材料。最后將新型復(fù)合水泥土材料作為外芯樁融合到傳統(tǒng)的砼芯水泥土組合樁中去就形成了砼芯橡膠水泥土樁,即砼芯RCS樁。本文在前人研究的基礎(chǔ)上對砼芯RCS樁進(jìn)行了理論公式分析并通過ABAQUS有限元模擬對其內(nèi)、外芯樁的芯長比、芯樁面積比以及外芯水泥土樁的橡膠粉摻量等參數(shù)進(jìn)行分析研究,以觀察它們對組合樁基承載性能的影響,得出如下成果和結(jié)論:(1)通過ABAQUS數(shù)值模擬對砼芯RCS樁復(fù)合地基的荷載分擔(dān)情況和內(nèi)、外芯應(yīng)力以及樁土摩擦阻力隨荷載的變化情況進(jìn)行了研究。(2)分別改變砼芯RCS樁的芯長
4、比和芯樁面積比,觀察它們的變化對組合樁基P—S曲線、樁身應(yīng)力以及樁側(cè)摩阻力的變化,得到了砼芯RCS樁的承載能力并不會(huì)隨著其芯長比和芯樁面積比的增加而無限增大,它們均存在一個(gè)最優(yōu)值,超過這個(gè)值后,芯長比和芯樁面積比的增加將對砼芯RCS樁承載力的增長影響不大的結(jié)論。(3)比較不同樁身材料樁的承載性能發(fā)現(xiàn)砼芯RCS樁的承載能力遠(yuǎn)大于水泥土樁略小于混凝土樁,結(jié)合理論分析說明砼芯RCS樁即擁有可靠的承載性能還兼顧良好的制作成本。(4)比較不同橡膠粉摻入量對砼芯RCS樁復(fù)合地基承載性能的影響,發(fā)現(xiàn)橡膠粉摻量的增加提高了樁體的變形能力,調(diào)節(jié)了內(nèi)外芯應(yīng)力
5、比,使得樁體各組成部分的性能能夠更好發(fā)揮。(5)根據(jù)土體支撐理論對砼芯RCS樁的承載力計(jì)算進(jìn)行了分析,根據(jù)修正的剪切位移法和荷載傳遞法對砼芯RCS樁樁體沉降的計(jì)算方法進(jìn)行了分析。II摘要碩士研究生學(xué)位論文關(guān)鍵詞:砼芯水泥土樁;橡膠水泥土;承載力計(jì)算;有限元分析;共同作用碩士研究生學(xué)位論文AbstractIIIAbstractThecompositefoundationwithreinforcedmixingpileisreferstothesubstancethatfirstlyformingcement-soilmixingpileun
6、dertheground,secondlyusingthespecialmechanicaluimplantcorepileinthecement-soilmixingpile,thecorepileisgenerallyconcretepile,finallythecorepile(concretepile),thecement-soilpileandthesoilaroundthepilebeartheloadthattransferedbysuperstructuretogether.Theadvantageofthiskindof
7、pilefoundationisthattheseaspectsareimprovedincludepiletopsettlement,bearingperformanceandmanufacturecostbecauseofthecorepileimplanted.Althoughthereinforcedmixingpilehavealotofadvantages,italsobeaffectedbythematerialpropertyofcementsoil.Forexample,theconcretepileinthereinf
8、orcedmixingpiledon’tgivefullpalytoitsfunction,becausethebrittleofthecement-soilpileinreinforcedm