变截面与等截面管桩水平承载特性对比研究

《变截面与等截面管桩水平承载特性对比研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号密级变截面与等截面管桩水平承载特性对比研究研究生姓名：尹宏春指导教师姓名、职称：刘杰教授学科专业：岩土工程研究方向：地基处理湖南工业大学2014年月日万方数据万方数据万方数据摘要本文结合国家自然科学基金资助项目（51208194）“阶梯型混凝土预制管桩单桩承载性能及接管关键技术研究”，开展变截面管桩水平承载性能研究工作。基于大比例模型试验、理论分析等手段，对比研究了等截面与变截面管桩在水平荷载作用下的承载性状。（1）通过大型的模型试验，获得水平静载荷作用下，3根不同变径比的变截面管桩和2根不同直径的等截面管桩的荷载-时间-水平位移曲线图、荷载水平位移曲线、位

2、移梯度-荷载曲线、桩身拉压应变曲线、并在此基础上得到了m-水平位移曲线、桩身弯矩分配图。试验结果表明：上半桩桩身直径相同的管桩，桩的水平承载能力随下半桩桩身直径增大略有提高；在桩身平均直径相同的情况下，变截面管桩的水平承载能力均大于等截面管桩水平承载能力，承载力提高幅度达30%；变截面管桩桩身弯矩存在两个峰值，分别位于上下两半桩身上，上半桩的峰值比下半桩的大；对比等截面管桩的峰值，变截面管桩的上半桩峰值的位置比等截面管桩低。（2）基于水平荷载试验结果，探讨了水平抗力系数的比例系数的变化规律。通过回归分析，建立了地基水平抗力系数的比例系数m与桩顶水平位移的关系。研究

3、结果表明，在桩顶水平位移较小时，桩顶水平位移对水平抗力系数的比例系数影响较大，当桩顶水平位移超过某一限值，水平抗力系数的比例系数几乎不随桩顶水平位移的变化而变化。（3）基于m法，建立了阶梯型变截面管桩桩身内力与桩顶水平位移的计算式，理论计算与试验结果吻合较好，从而证实了所建立的分析方法的合理性和可行性。关键词:变截面管桩，水平位移，m法，水平载荷，桩身弯矩I万方数据ABSTRACTThehorizontalbearingperformanceofvariable-sectionpipepileisstudiedbasedontheNationNaturalScie

4、nceFundProject（51208194）“studyofthesinglepilebearingcapacityoftheladder-typeprecastconcretepipepileandthekeytechnologyofadapter”.Throughtwolargescalemodeltests,theoreticalanalysis,thehorizontalbearingcapacityofvariable-sectionpipepilesandequaldiameterpipepilesisconstrastivedunderhoriz

5、ontalloadsbearingbehavior.（1）Throughlarge-scalemodeltest,threedifferentvariablediameterratiovariable-sectionpipepilesandtwoequaldiameterpipepilesofdifferentdiameterload-time-horizontaldisplacementcurve、load-horizontaldisplacementcurve,load-displacementgradientcurveandtensilestress/str

6、aincurveofpilebodyundertransversestaticloadareobtained.Onthebasis,them-horizontaldisplacementandbendingmomentdistributionofpilebodyarefound.Theanalyticalresultsareasfollows:withsameexternaldiameteroftheupperhalfbodyoutsidediameterpiles,thebiggerofthelowerhalfbodydiameterpileis,thepile

7、bearingcapacityincreasesthelevelofthesecondhalfofthepilewithaslightincreaseinthediameterofthepile;Underthesameaveragediameterofpipepiles,thelevelofthevariablecross-sectionpilebearingcapacityweregreaterthanequaldiameterpipepilehorizontalbearingcapacity,increasethebearingcapacityby30%;T

8、hepil