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《考慮沉樁擠土效應(yīng)的單樁極限承載力研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、河海大學(xué)碩士學(xué)位論文考慮沉樁擠土效應(yīng)的單樁極限承載力研究姓名:陳海豐申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專(zhuān)業(yè):巖土工程指導(dǎo)教師:施建勇20050401摘要目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)靜壓樁的研究主要集中在壓樁機(jī)械的開(kāi)發(fā)、沉樁阻力與沉樁的可能性、沉樁力和承載力關(guān)系等方面,對(duì)靜壓樁的擠土效應(yīng)以及由于擠土效應(yīng)引起的樁基極限承載力隨時(shí)間改變的時(shí)效特性的研究進(jìn)展不大,本文重點(diǎn)做了以下研究工作。1、運(yùn)用英國(guó)劍橋大學(xué)編制的Crisp程序,對(duì)飽和砂土中的沉樁效應(yīng)進(jìn)行了有限元分析。對(duì)樁周土采用線(xiàn)彈性、理想彈塑性?xún)煞N本構(gòu)關(guān)系,以及圓柱孔擴(kuò)張理論的應(yīng)力邊界條件法、圓柱孑L擴(kuò)張理論的位移邊界條件法兩種沉樁過(guò)程模擬方式分別進(jìn)行組合計(jì)算,并對(duì)其中三種計(jì)
2、算組合(線(xiàn)彈性,E不隨深度變化,圓柱孔擴(kuò)張理論的應(yīng)力邊界條件法;線(xiàn)彈性,E隨深度線(xiàn)性增加,圓柱孔擴(kuò)張理論的位移邊界條件法;理想彈塑性,E、Cu隨深度線(xiàn)性增加,圓柱孔擴(kuò)張理論的位移邊界條件法)所得出的超孔隙水壓力、徑向有效應(yīng)力增量、地面隆起以及樁周土徑向位移等沉樁效應(yīng)的差異進(jìn)行討論,得出較適合于飽和砂土的本構(gòu)關(guān)系和沉樁過(guò)程模擬方式。2、運(yùn)用GDS應(yīng)力路徑三軸測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了飽和砂土的三軸試驗(yàn)。在GDS三軸儀上模擬沉樁后樁側(cè)土的應(yīng)力狀態(tài),使試樣固結(jié):在保持徑向應(yīng)力不變的條件下增加軸向應(yīng)力使之剪切,直至破壞。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果求出砂土的G、E、f,、口和相對(duì)密實(shí)度D.,這些參數(shù)即為樁周土固結(jié)完成后的參數(shù)。分
3、析這些參數(shù)在徑向和軸向上的分布。3、對(duì)荷載傳遞法進(jìn)行改進(jìn),求解單樁的極限承載力。在剪切位移法和傳遞矩陣法的基礎(chǔ)上,根據(jù)分層分析原理,推導(dǎo)出可以考慮樁周土參數(shù)在徑向上逐漸衰減的多層地基中樁的荷載傳遞矩陣:根據(jù)樁周土對(duì)樁體的拖曳作用和逐層破壞所處的不同狀態(tài),把試樁過(guò)程分為五個(gè)階段,分別分析各個(gè)階段樁頂?shù)暮奢d和沉降關(guān)系,作出樁頂?shù)腏P—S曲線(xiàn),得出樁體極限承載力。4、計(jì)算出了不考慮樁側(cè)土性質(zhì)改變所得出的極限承載力以及沉樁完成時(shí)(即樁側(cè)土固結(jié)前)的極限承載力,把它們和固結(jié)后的極限承載力一起進(jìn)行兩兩比較,分析了沉樁的擠土效應(yīng)、樁對(duì)土的擠壓破壞作用和樁側(cè)土的固結(jié)作用分別對(duì)極限承載力值的影響。關(guān)鍵詞:擠土效
4、應(yīng);有限元分析:圓柱孔擴(kuò)張理論;GDS三軸試驗(yàn);荷載傳遞法;單樁極限承載力ABSTRACTAtpresent,researchesonstaticpilearemainlyfocusedonmachinesforpile’compaction,piledrivingresistanceandfeasibility,relationbetweenpiledrivingforceandbeatingcapacity.Therearefewimprovementsintheeffectofsoilcompactionduringpiledrivingofstaticpileandultimateca
5、rryingcapacityofsinglepileincreasingwithtimepassingwhichisinducedbytheeffectofsoilcompactionduringpiledriving.Onthebasisofthis,followingresearchismainlycarriedOUtinthispaper.Firstly,afiniteelementanalysisonpile-driveninfluenceinsaturatedsandsiscarriedoutinthispaperwithCrispprogramcompiledbyCambridge
6、University.Twoconstitutiverelations(1inearelasticmodelandidealelastic·plasticmodel)andtWOpile—drivenprocess’Ssimulationmodes(stressboundaryconditionsmethodofcylindricalcavityexpansiontheory,displacementboundaryconditionsmethodofcylindricalcavityexpansiontheory)areadoptedandcombinedrespectivelytOcomp
7、ute.Moreover,thispaperdiscussesthedifferencesofpile—driveninfluencesuchasexcessporewaterpressure,incrementofradialeffectivestress,landupheavalandradialdisplacementofsandsaroundthepile,whicharecausedby