根式基础竖向受压承载性状模型试验研究及数值分析
发布时间：2021-06-26 18:27
随着近年我国交通运输事业的进一步发展,桥梁基础在工程中的地位越来越重要,对基础要求也越来越高。一直以来大跨度跨河桥梁基础是桥梁设计和施工的难题。因此针对厚覆盖层地质条件提出了新型变截面基础形式—根式基础的概念。由于现阶段对根式基础根键布置型式缺乏进一步研究,故本文利用物理模型试验开展相关研究,通过试验数据及数值模拟探究根式基础在提高承载力方面的影响。本文进行三组模型静载试验共九种桩型,探究根键布置数目及位置对提高基础承载力的作用,同时对桩身轴力值和桩身侧摩阻力值进行分析。选取部分桩型在ANSYS里建模导入FLAC3D进行加载计算,将沉降值与试验得到的沉降值进行比较,分析相应的沉降云图、应力云图以及根键受力值。第一组模型试验说明有根键模型桩明显提高极限承载力;第二组证明了根键靠下布置更能提高桩基极限承载力;第三组验证了最下层根键的布置位置,在一定范围内,靠下布置根键对提高极限承载力的效果可以与五层根键布置相当。随荷载及基础沉降增加,桩身侧摩阻沿着桩身逐渐充分发挥。增加根键布置后其侧阻力占其总承载力比例增大,相应的端阻力比例减小。数值模拟中,其z方向沉降曲线与模型试验吻合;根键受力值可以看...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型箱装置示意图
图 2.2 布置在箱内的模型桩立面示意图Fig 2.2 Elevation diagram of the model pile layout in the box模型箱框架结构整体尺寸为 2.00m(长)×2.00m(宽)×2.55m(高)，四周采用 5 铁进行螺栓连接，三面围上 1.10m 高，1.20cm 厚的钢化玻璃，方便在试验过观察土体变形以及破坏的情况，另一面则采用 1.20cm 厚的模板拼接而成，为卸砂提供便利。模型箱底部垫以砖块和木板地面直接接触，避免试验过程中过大导致箱体底部炸裂。预加载后发现工字钢及槽钢变形较为明显，故对模进行加固，利用 midas 软件计算后将承受反力的槽钢换为 22b 型号槽钢，加固模型箱如下图所示，利用 22b 工字钢承受反力，三角斜撑增加整体稳定性，满足本次试验的要求，加载时钢架及工字钢的挠度可以忽略不计。为保证荷稳定性，采用杠杆进行加载，杠杆与压力传感器之间放置钢珠形成点接触，螺旋式千斤顶与工字钢接触，荷载基本稳定，最终的加载装置如图 2.3 所示。
图 2.2 布置在箱内的模型桩立面示意图Fig 2.2 Elevation diagram of the model pile layout in the box模型箱框架结构整体尺寸为 2.00m(长)×2.00m(宽)×2.55m(高)，四周采用角铁进行螺栓连接，三面围上 1.10m 高，1.20cm 厚的钢化玻璃，方便在试验中观察土体变形以及破坏的情况，另一面则采用 1.20cm 厚的模板拼接而成，后卸砂提供便利。模型箱底部垫以砖块和木板地面直接接触，避免试验过程载过大导致箱体底部炸裂。预加载后发现工字钢及槽钢变形较为明显，故对箱进行加固，利用 midas 软件计算后将承受反力的槽钢换为 22b 型号槽钢，加的模型箱如下图所示，利用 22b 工字钢承受反力，三角斜撑增加整体稳定性本满足本次试验的要求，加载时钢架及工字钢的挠度可以忽略不计。为保证的稳定性，采用杠杆进行加载，杠杆与压力传感器之间放置钢珠形成点接触用螺旋式千斤顶与工字钢接触，荷载基本稳定，最终的加载装置如图 2.3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]根键角度对根式沉井水平承载力影响的数值分析[J]. 付守印,黄挺. 江苏建筑. 2015(02)
[2]快速维持荷载法在基桩检测中的应用[J]. 郭峰亮,林楠,程康,马勇彬. 土工基础. 2015(01)
[3]根式基础水平承载力的弹塑性有限元分析[J]. 周广腾,方诗圣,李贺才. 路基工程. 2014(06)
[4]根式基础水平承载性能试验研究[J]. 龚维明,王磊,殷永高,童小东. 建筑结构. 2013(19)
[5]根式沉井基础竖向承载力的简化计算[J]. 丁二虎,殷永高,朱大勇. 工程与建设. 2011(03)
[6]根式沉井基础力学分析与施工工艺[J]. 杨光武,黄茂松,张陈蓉. 桥梁建设. 2011(02)
[7]根式仿生基础应用技术研究[J]. 贺茂生,刘宏,孙克强,任回兴,陈圆圆. 现代交通技术. 2011(01)
[8]含受弯根键的根式沉井承载性能分析[J]. 胡丰,龚维明,童小东,殷永高,单建. 计算力学学报. 2010(03)
[9]根式沉井基础群井效率系数现场水平试验研究[J]. 龚维明,有智慧,殷永高,童小东. 土木工程学报. 2010(05)
[10]沉井和根式沉井水平承载特性研究[J]. 黄挺,付守印. 工业建筑. 2010(04)
博士论文
[1]基于ANSYS二次开发的桩土相互作用的三维非线性有限元分析[D]. 严祖文.天津大学 2007
硕士论文
[1]桥梁根式基础力学特性非线性分析研究[D]. 周广腾.合肥工业大学 2014
本文编号：3251851
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
模型箱装置示意图
图 2.2 布置在箱内的模型桩立面示意图Fig 2.2 Elevation diagram of the model pile layout in the box模型箱框架结构整体尺寸为 2.00m(长)×2.00m(宽)×2.55m(高)，四周采用 5 铁进行螺栓连接，三面围上 1.10m 高，1.20cm 厚的钢化玻璃，方便在试验过观察土体变形以及破坏的情况，另一面则采用 1.20cm 厚的模板拼接而成，为卸砂提供便利。模型箱底部垫以砖块和木板地面直接接触，避免试验过程中过大导致箱体底部炸裂。预加载后发现工字钢及槽钢变形较为明显，故对模进行加固，利用 midas 软件计算后将承受反力的槽钢换为 22b 型号槽钢，加固模型箱如下图所示，利用 22b 工字钢承受反力，三角斜撑增加整体稳定性，满足本次试验的要求，加载时钢架及工字钢的挠度可以忽略不计。为保证荷稳定性，采用杠杆进行加载，杠杆与压力传感器之间放置钢珠形成点接触，螺旋式千斤顶与工字钢接触，荷载基本稳定，最终的加载装置如图 2.3 所示。
图 2.2 布置在箱内的模型桩立面示意图Fig 2.2 Elevation diagram of the model pile layout in the box模型箱框架结构整体尺寸为 2.00m(长)×2.00m(宽)×2.55m(高)，四周采用角铁进行螺栓连接，三面围上 1.10m 高，1.20cm 厚的钢化玻璃，方便在试验中观察土体变形以及破坏的情况，另一面则采用 1.20cm 厚的模板拼接而成，后卸砂提供便利。模型箱底部垫以砖块和木板地面直接接触，避免试验过程载过大导致箱体底部炸裂。预加载后发现工字钢及槽钢变形较为明显，故对箱进行加固，利用 midas 软件计算后将承受反力的槽钢换为 22b 型号槽钢，加的模型箱如下图所示，利用 22b 工字钢承受反力，三角斜撑增加整体稳定性本满足本次试验的要求，加载时钢架及工字钢的挠度可以忽略不计。为保证的稳定性，采用杠杆进行加载，杠杆与压力传感器之间放置钢珠形成点接触用螺旋式千斤顶与工字钢接触，荷载基本稳定，最终的加载装置如图 2.3 所
【参考文献】：
期刊论文
[1]根键角度对根式沉井水平承载力影响的数值分析[J]. 付守印,黄挺. 江苏建筑. 2015(02)
[2]快速维持荷载法在基桩检测中的应用[J]. 郭峰亮,林楠,程康,马勇彬. 土工基础. 2015(01)
[3]根式基础水平承载力的弹塑性有限元分析[J]. 周广腾,方诗圣,李贺才. 路基工程. 2014(06)
[4]根式基础水平承载性能试验研究[J]. 龚维明,王磊,殷永高,童小东. 建筑结构. 2013(19)
[5]根式沉井基础竖向承载力的简化计算[J]. 丁二虎,殷永高,朱大勇. 工程与建设. 2011(03)
[6]根式沉井基础力学分析与施工工艺[J]. 杨光武,黄茂松,张陈蓉. 桥梁建设. 2011(02)
[7]根式仿生基础应用技术研究[J]. 贺茂生,刘宏,孙克强,任回兴,陈圆圆. 现代交通技术. 2011(01)
[8]含受弯根键的根式沉井承载性能分析[J]. 胡丰,龚维明,童小东,殷永高,单建. 计算力学学报. 2010(03)
[9]根式沉井基础群井效率系数现场水平试验研究[J]. 龚维明,有智慧,殷永高,童小东. 土木工程学报. 2010(05)
[10]沉井和根式沉井水平承载特性研究[J]. 黄挺,付守印. 工业建筑. 2010(04)
博士论文
[1]基于ANSYS二次开发的桩土相互作用的三维非线性有限元分析[D]. 严祖文.天津大学 2007
硕士论文
[1]桥梁根式基础力学特性非线性分析研究[D]. 周广腾.合肥工业大学 2014
本文编号：3251851
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