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大型钢管桩竖向抗拔承载性能试验分析与研究
| 论文题名： | 大型钢管桩竖向抗拔承载性能试验分析与研究 |
| 关键词： | 跨海特大桥;大型钢管桩;抗拔承载特性;性能试验;数值模拟 |
| 摘要： | 大型钢管桩以其较高的承载能力、较强的抗弯能力以及相对简单的施工工艺等无可替代的优势，在港口码头、跨海大桥等重大工程得到大量应用。钢管桩不仅能承受竖向压力作用，在高压输电线塔、石油钻采平台等工程中还需要承受竖向的上拔荷载。然而一直以来，人们对桩的抗压承载特性研究要远远多于抗拔承载特性，大型钢管桩的抗拔承载特性的现场试验研究资料非常有限，为数不多的研究资料也是基于抗压桩。然而桩尤其是大型钢管桩的抗拔承载特性有其特殊性。因此，深入研究大型钢管桩的抗拔承载特性有迫切的理论需要，也必将对实际工程有很好的指导意义。 本文结合某跨海特大桥现场静载荷试验，对大型钢管桩抗拔承载性能进行研究，主要内容如下: (1)对大型钢管桩抗拔静载荷试验成果进行了深入的分析，得出试桩的Q-S曲线为缓变型，轴力沿桩身向下递减传递，桩侧摩阻力自上而下发挥，是异步的过程。将其与抗压静载荷试验成果进行对比分析，抗压时试桩的Q-s曲线为陡变型，桩端侧阻力表现为“增大效应”;而抗拔时试桩的Q-s曲线不论是位移还是位移增长速度都远大于抗压桩，桩端侧阻力表现为“退化效应”。 (2)将理论分析与试验数据相结合，采用荷载传递解析法研究大型钢管桩的荷载传递函数，结果表明其桩侧阻力与桩土相对位移的关系与双曲线模型相符合。 (3)由于试验没有加载到极限荷载，采用荷载-位移曲线的双曲线模型，推算出了大型钢管桩的抗拔极限承载力，而且求得大型钢管桩在水工条件下的抗拔系数，并分析了土层的抗拔系数的规律。 (4)运用有限差分法软件FLAC3D对试桩在工程条件下建模来进行模拟，模拟结果与试验数据的误差在可接受范围，是可行的。又运用FLAC3D对匀质土中的大型钢管桩进行数值模拟，分析了桩长变化对其荷载-位移曲线、轴力分布以及桩侧摩阻力分布的影响。 |
| 作者： | 岳欢欢 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 霍凯成;彭文韬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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