沉桩挤土的球形孔扩张理论研究及其数值模拟分析

来源 :三峡大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dejia2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,如何准确获取静压桩贯入土体的桩-土作用机理是学者们研究的热点课题,其中,球形孔扩张理论是热点之一,但由于沉桩挤土规律复杂、多变、且影响因素繁多,因此,对静压桩贯入问题的研究还存在诸多问题。例如,球形孔扩张理论研究的前提条件不够完善,数值模拟考虑的外在因素也并不全面等等。为了弥补和完善沉桩机理的这些不足,本文做了如下工作:  1)针对扩孔模型破坏区,考虑超固结粘土应变软化效应的影响,推导了扩孔破坏区的扩张应力、超孔隙水压力以及破坏区半径与塑性区半径关系的数学表达式,并进行了相关规律分析。  2)考虑土体孔隙比随深度变化,利用位移贯入法,采用修正剑桥模型对静压桩贯入土体的全过程进行数值模拟计算,分析总结沉桩规律。之后,深入探讨了土体模型参数对沉桩挤土效应的影响机制。  3)结合理论推导和数值计算,针对具体工程项目,分析了静压桩施工对桩周土体环境的影响规律。  研究结果表明:(1)随着贯入过程中扩孔压力的增大,破坏区产生塑性流动并出现应变软化现象,与此同时,破坏区土体出现应力主轴变动的现象。(2)对于正常固结土,破坏区范围约为5~6倍桩径,随着超固结比的增大,破坏区半径逐渐减少。(3)超孔隙水压力随超固结比的增大而增大,随计算点距离的增大而明显下降。(4)扩孔压力的有效传递半径约为桩孔直径5~7倍左右,该范围也可视为塑性区的边界值。(5)静压桩数值影响因素的主次顺序为:①摩擦系数f、②膨胀指数?、③硬化模量?、④泊松比?、⑤正常固结线(NCL)在e轴上的截距e1、⑥破坏线斜率M。  通过对静压桩贯入土体过程的理论推导,数值计算和实际监测数据分析,总结了沉桩贯入机理及其对周边土体环境的影响规律,全面,有效的反映了静压桩贯入土体过程中的挤土现象,具有一定的创新性与参考价值。
其他文献
近年来,爆炸事故在城市中频繁发生,对国际社会和平与安宁造成了巨大威胁。本文就当今社会爆炸事故的多发性及高破坏性,针对爆炸冲击波的传播规律进行了数值研究。本文最后对爆炸
钢管与混凝土之间的粘结是钢管混凝土性能研究的主要课题,开展这方面的研究工作具有重要的理论意义。已有的研究成果多数建立在推出试验基础上,以测定界面粘结强度为主,而实
现代预应力混凝土结构的主要特征是由原来的预应力简单受力结构(往往是简支构件)转变成预应力复杂受力结构(往往是超静定结构),其无论在设计方法还是施工工艺方面都有较大的改
随着社会经济的高速发展,混凝土越来越多的应用于社会经济的基础建设中,由于混凝土自身力学性能的复杂性以及施工条件的多变性,混凝土的破裂行为日益受到人们的关注,因此研究混凝土的破裂过程显得尤为重要。本文将试验研究和理论分析相结合,对混凝土的破裂现象、破裂过程和破裂机理进行了理论和试验研究。利用中国矿业大学(北京)国家重点实验室中的ACTIS300-320/225X射线工业CT检测系统以及3000KN超
碳纤维增强塑料(CFRP)加固补强混凝土结构技术作为一种新兴的、技术含量高的建筑物加固补强方法,具有很高的研究、推广价值,能够带来巨大的社会经济效益。它是利用树脂类胶结材
随着我国经济的飞速发展,资源需求的快速膨胀,高效环保型LNG能源在我国已经得到了广泛应用。为保障我国LNG的供应和储备,我国大多采用大型LNG储罐对其进行存储。大型LNG储罐
近年来,随着轻钢结构体系的迅速发展,高强冷弯薄壁型钢在国外实际工程中得到了应用和推广。低层冷弯型钢住宅体系中应用高强冷弯薄壁型钢获得了良好的经济效益。鉴于高强冷弯薄
承重阻滑桩在山区高速公路建设及山区城镇建设中应用广泛,具有承重与阻滑双重作用,其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂,常规的桩基设计计算方法与理论已难以适用。本文
学位
学位