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《鋼護(hù)筒參與工作的變截面樁承載機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文鋼護(hù)筒參與工作的變截面樁承載機理研究姓名：班笑申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：穆保崗20090101摘要鋼護(hù)筒參與工作的變截面樁承載機理研究近年來，隨著國內(nèi)大型橋梁、高聳建筑物和地鐵車站建設(shè)的發(fā)展，套有鋼護(hù)筒的變截面樁的應(yīng)用越來越廣泛。常規(guī)設(shè)計中，鋼護(hù)筒一般是不考慮參與受力的，只起到變樁徑和保護(hù)樁身的作用。隨著大跨徑橋梁的興起，設(shè)計過程中考慮的工況也隨之復(fù)雜。各種控制工況(如船撞和地震力)的安全度也被相應(yīng)提高。這樣，設(shè)計過程中，鋼護(hù)筒參與樁身受力的構(gòu)造處理和計算方法就被提到日程上來。本文結(jié)合室內(nèi)模型試驗，對鋼護(hù)筒參與工作的變截面樁承載機
2、理進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下：通過設(shè)計室內(nèi)模型試驗，證明套有鋼護(hù)筒的混凝土構(gòu)件具有良好的水平承載性能。同等條件下，套有鋼護(hù)筒的混凝土構(gòu)件的水平承載力是沒有鋼護(hù)筒混凝士構(gòu)件水平承載力的兩倍。泥皮的存在使鋼護(hù)筒和混凝土之間發(fā)生滑移，鋼護(hù)筒和混凝土之間不能共同作用。在參考鋼管樁理論公式計算鋼護(hù)筒樁的水平承載力時，從實際工程安全角度出發(fā)，本文建議考慮0．5的折減系數(shù)。運用有限元程序，建立了兩組樁基模型。第一組模型模擬室內(nèi)試驗，分析了不同泥皮厚度、泥皮模量以及鋼護(hù)筒長度變化對樁項水平位移的影響；第二組模型以蘇通火橋工程實例為背景，模擬變截面橋樁對樁側(cè)土位移場的影響。結(jié)果表明泥皮
3、的厚薄對構(gòu)件的水平承載力有很大影響，厚泥皮使樁承載力嚴(yán)重降低；隨著泥皮彈性模量的減小，樁的P．A曲線拐點明顯提前，水平承載力降低；鋼護(hù)筒內(nèi)的泥皮使樁端附近土層的水平向和豎直向位移值加大。以蘇通大橋的橋樁基礎(chǔ)為工程實例，采用NL法比較了考慮鋼護(hù)筒效應(yīng)和忽略鋼護(hù)筒效應(yīng)這兩種工況下樁基變形、內(nèi)力參數(shù)之差異。結(jié)果表明鋼護(hù)筒對構(gòu)件的水平向約束十分明顯：在相同荷載條件下，不考慮鋼護(hù)筒效應(yīng)構(gòu)件的樁頂水平位移是考慮鋼護(hù)筒效應(yīng)的樁頂位移的兩倍，表明考慮鋼護(hù)筒效應(yīng)的重要性。實際工程設(shè)計中，結(jié)構(gòu)水平向位移足重要的控制參數(shù)，所以十分有必要考慮鋼護(hù)筒作用。本文研究內(nèi)容隸屬于國家科技支撐計劃項
4、目課題，課題名稱為：千米級斜拉橋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及特性研究，課題編號為2006BAG04BOl。關(guān)鍵詞：大直徑鉆孔灌注樁；鋼護(hù)筒；變截面樁；ANSYS有限元分析軟件；NL非線性計算方法東南大學(xué)碩士學(xué)位論文ResearchontheBearingCapabilityMechanismofNon．uniformPilewithSteel而beABSTRACTNowadays，withthedevelopmentoflarge-scalebridges，toweringbuildingsandsubwaystations，thenon-uniformpilewithst
5、eeltubeiswidelyapplied．Previously,thefunctionofsteeltubeisusuallyconsideredtochangethediameterandprotectthepileinsteadofthebearingcapability．However，withtheemergeandapplicationoflargearchbridge．theoperationconditiouswiththedesigningworkisbecomingmuchmorecomplicate．Therefore．thesafetyco
6、e伍cientofmanycontrolfactorshouldbeimproved．Wi也theseconsiderations．thebearingcapabilityofsteeltubeshouldbeconsideredinthedesignofpileconstruction．Inthisstudy,thebearingcapabilitymechanismofnon-uniformpilewithsteeltubewasinvestigatedinalaboratoryprototype．Firstly,alaboratoryscalepilewims
7、teeltubewasdesignedandexperimentswereperformed。11圮resultsverifiedthattheconcretepiledisplayedhighperformanceofhorizontalbearingcapability．Underthe戤inleoperationcondition，thehorizontalcapabilityofpilewithsteeltubewaftnearlytwotimethatofpilewithoutsteeltube．11圮effectofmudcakecausedthes
