考虑钢护筒效应桥桩水平承载特性的研究

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1、摘要考虑钢护筒效应的桥桩水平承载特性研究硕士研究生：郭磊指导教师：穆保岗副教授东南大学土木工程学院桥梁深水基础，不仅受深水环境的直接作用，而且深水对其设计理论和施工技术都会提出一些特殊问题。因此，桥梁桩基础的设计需要考虑到多方面因素的影响。在目前的桥梁深水桩基础中，尺寸大于2m的大直径钻孔灌注桩应用越来越普遍。考虑到施工的可行性，在深水区域，灌注桩的成孔常采用钢护筒法进行施工。钢护筒可以起到固定桩位、引导钻头方向、隔离地面水防止其流入孔内、保护孔口及孔壁不坍塌，确保成孔、成桩质量的作用。在具有钢护筒的桩身部分，钢护筒和

2、混凝七桩身实际上形成了“上大下小”的变截面大直径混合桩：即上部为类似f钢管混凝土柱、下部为钢筋混凝土桩的混合桩身。上部的混合桩在水平荷载作用下，桩身的最大弯矩和最大位移都将受到钢护筒的影响，因此考虑钢护筒和桩身混凝土的相互作用极为合理和必要，而且钢护筒在实际应用中的作用可能会不只局限于施工j[艺方面，还会在辅助桩基础受力方面起到一定作用。另外，在桥梁桩基础施工中，钢护筒和混凝士桩身之间会不可避免的产生泥皮，泥皮的存在也将对桩基的承载性能产生影响。因此，本文主要针对钢护筒给桩身水平向承载性能带来的影响进行研究，同时研究泥

3、皮的存在对桩基承载性能的影响。本文首先采用模型试验的方法对桩基水平向承载性能进行研究，进行了3个模型构件的试验；接着采用钢管混凝土理论以及桩基水平承载力计算理论，对具有钢护筒的桩基础的水平向承载性能进行理论分析；然后采用有限元法对钢护筒桩基础的水平承载性能进行数值分析；最后将以上三种方法得到的研究结果进行比较总结。通过以上分析，得出初步结论。‘关键词：桥梁桩基础钢护筒水平承载性能模型试验钢管混凝土ANSYS9．0ABSTRACTStuayonHorizontalBeari'ngCharacteristicsofBrid

4、gePileFoundationwithSteelTubeSpecialty：GeotechnicalEngineeringGraduatestudent：GuoLeiSupervisor：AssociateProf．MuBao—gangDepartmentofCivilEngineering，SoutheastUniversityThe嘶dgefoundationindeepwaterisnotonlyaffectedbytheenvironment，butalsoaffectedinthedesigntheorie

5、sandconstructiontechnology．Soit’sneededtoconsiderallaspectinthedesigningofbridgefoundation．Theboredpilewithadiameterofmorethan2metersismoreandmorepopularinmodernbridgedeepfoundation．Inordertoconstructeasily,thepileholeisalwaysdrilledwithsteeltube．Thesteeltubeoan

6、fixthepile’Sposition,leadtheaignille,keepthegroundwa船：routsidethehole,protecttheholeagainstcollapsing，andinsurethequalityofthepile．Thepilewithsteeltubeformsamixedpilewithtransformingsection．Itislikesteelnlbcconfinedconcretestructureintheupside,andithasareinforce

7、dconcretebodybelow．Inthepartofthemixedpile,themaximums抵sandmaximumdisplacementisaffelztedbythesteel砸be．Forthis，it’Sneededtostudythe∞d】pmcityofsteeltubeandreinforcedconcrete．Thesteeltubewillplayarolenotonlyintheconstructionprocessbutalsointhebearingcapability．Ina

8、ddition，thebridgefoundationconstructionprocesswillproducemudlayertoaffectthebearingcapability．Thispapermainlystudiesonthehorizontalbearingcapabilityofbridgepilefounda