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带缺陷的大直径嵌岩灌注桩承载力评价研究
| 论文题名： | 带缺陷的大直径嵌岩灌注桩承载力评价研究 |
| 关键词： | 缺陷桩;有限元分析;桩基承载力;灰色系统;灌注桩;高桩码头 |
| 摘要： | 桩基础是高桩码头不可或缺的重要组成部分，而大直径嵌岩灌注桩在内河码头中的应用更是日益广泛。对于嵌岩桩基承载力的研究已经较为深入和成熟，桩基承载能力的影响因素主要有两个方面:一是地基土强度，二是桩本身的结构强度。在一般情况下，人们主要考虑第一个影响因素来研究桩基承载力，然而忽略了桩身结构强度对桩基承载力的影响。缺陷桩的出现在港口工程桩基施工过程中往往是很常见的，桩身常见的缺陷形式一般包括断桩、扩颈桩，缩颈桩、桩周泥皮和桩底沉渣等。目前对于带缺陷的嵌岩桩基的研究大多是对其承载性状的探讨与分析，鲜有对其承载力进行定性和定量的研究。在此前提下，本文针对港口工程嵌岩灌注桩水下浇筑混凝土的过程中常见的两种桩身缺陷形式，对含有断桩和缩颈桩缺陷的嵌岩群桩承载力的变化规律、预测和评价进行了分析和研究。 本文利用ABAQUS有限元分析软件建立了正常嵌岩群桩有限元分析模型，并通过模型的修改来模拟带有断桩缺陷和缩颈桩缺陷的嵌岩群桩。通过有限元计算得到不同缺陷形式、不同缺陷大小以及不同缺陷深度情况下的嵌岩群桩极限承载力，将计算结果与正常嵌岩群桩承载力进行对比分析，确定各因素对桩基承载力的影响比重，从而分析和探讨带缺陷的嵌岩群桩的承载力变化规律。结果表明嵌岩群桩角桩和中心桩出现断桩缺陷时，其极限承载力分别约为正常嵌岩群桩极限承载力的79％和83％，嵌岩群桩角桩和中心桩出现缩颈桩缺陷时，其极限承载力均约为正常嵌岩群桩极限承载力的97％～98％，当缺陷位置位于桩身嵌岩段的上半段（即中层缺陷位置以上）桩身时，缺陷位置的变化对嵌岩群桩整体承载力的影响较为明显，反之，则不那么明显。此外嵌岩群桩极限承载力并非随着缺陷深度的增加而一直增大，而是会出现一个峰值，这是由于嵌岩群桩的群桩效应和承台的存在而导致的。 利用灰色系统理论，结合有限元计算结果，对影响带缺陷桩基承载力的缺陷深度和缺陷大小因素进行灰关联分析，得到这种相关性的大小的数量表征，即灰关联度，并为依据灰色理论而建立带缺陷的嵌岩桩基承载力预测模型奠定基础。通过建立灰色模型GM(1，1)，在满足精度要求的条件下对带缺陷的嵌岩灌注桩基承载力进行预测和评价研究。结果表明利用灰色系统理论的方法对带缺陷的嵌岩群桩承载力进行预测和评价是可行的。 |
| 作者： | 潘时蕴 |
| 专业： | 水利工程；港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 刘先鹏;王多银 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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