探究桩基厚承台的试验研究与有限元分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文桩基厚承台的试验研究与有限元分析姓名：朱向阳申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：谷倩20061101武汉理工大学硕士学位论文摘要随着高层、超高层建筑的兴建，桩基以其承载力高、能减少地基不均匀沉降等优点，在工程上得到越来越广泛的应用．承台作为桩基的重要组成部分，起者承上启下的作用，在设计中应予以重视。因此，对桩基承台的受力机理及其承载力问题的研究具有重要的理论意义和工程参考价值。本课题是综合以往研究者成果的基础上，着重从钢筋混凝土受力性能影响的其中一因素——配筋形式来进行深

2、入研究，同时对钢筋混凝土六桩厚承台传力机理和破坏进行了分析。本文综述了有关桩基承台的研究成果和各屋混凝土结构设计规范中承台设计方法。本次试验共制作缩尺模型为l：5的承台混凝土试件12个，其中4个四桩承台和8个六桩承台。四桩承台底部配筋形式完全不同，六桩承台分单柱和双柱两类构件，每类构件的底部配筋形式分为两种：桩径范围内集中配筋和底部均匀布筋。钢纤维混凝土四桩厚承台的性能试验研究结果表明，影响其极限荷载的因素主要有承台有效厚度、混凝士基体强度等级、承台的剪跨比、纵向钢筋配筋率和配筋形式等，其中，配筋形式

3、对混凝土厚承台承载力的影响是很显著的，不容忽视。通过对试验研究和有限元分析，作了以下工作：1．通过试验分析桩基厚承台随着底部纵筋配筋方式不同对承台极限承载力的影响．2．讨论四桩厚承台的传力模式符合空间拉压杆的传力模型，六桩承台的传力模式符合拉杆拱传力模型。这一结论对于进一步深入研究桩基厚承台特别是多桩厚承台的受力特性，建立桩基厚承台合理的设计计算方法具有重要的理论意义。3．在试验的基础上，本文采用有限元分析了四、六桩厚承台的破坏机理，应力分布，特别是对六桩单柱厚承台的破坏机理进行了分析和总结。最后，在

4、全面总结论文工作的基础上，提出本课题尚待深入研究的若干问题。关键词：有限元模型、桩基厚承台拉压杆模型破坏机理武汉理工大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentoftall-buildingandskyscraper,pilefoundationismoreandmoreusedinpmjectwithitshighsupportingcapacityandstrongsuitinreducingtheunevensettlementofgrnundsill．Asanimpor

5、tantpartofpilefoundation,pliescapisaconnectinglinkbetweentheprecedingandthefollowingandshouldbetakenintoaccountindesigning．Thereforemakingathoroughresearchonmechanicperformanceofpilescaphassignificanttheoreticmeaningandreferencedvalueinengineering．Onthe

6、basisofearly劬iLthispaperemphasizestheinfluenceOilultimatebearingcapacityofthid【pilescapwithdifferentreinforcingsteelbarcollocation,弱wellasanalysestheload-transferringmechanismanddestructionmechanismtothesix—pilecaps．．Thispapersummarizestheproductioninpi

7、lecapsanddesignmethodsinnationalcriterion,12RCpilescapspecimensin1／5ratio,inwhich4specimensatefour-pilecapsand8aresix-pilecapsaretestedintheexperiment．Fourfour-pilecapshavewhoHydifferentsteelbarcollocation；six·pilecapshavetwokindsofcomponent：singlepilla

8、randdoublepillars，Eachkindhastwotypesofsteelbarcollocation：centralizedcollocationaroundthepillarandwell-proportionedatthebuttom．Afterexperimentalresearchonfour-pilethickcaps,wefindsteelbarcollocationhaveasignificanteffecttotheult