考虑钢护筒效应桥桩水平承载特性的研究

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时间:2018-11-12

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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

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