支盘桩承载性能及负摩阻效应研究

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1、单位伐码１０４７５．学号１０４７５３１２０７４７分类号ＴＵ４７３．１續南乂聲硕±学位论文■支盘植承载性能及负摩阻效应研究■学科、专业：结构王程研究方向：基础与地下工程申请学位类别：工学硕±申请人：刘国涛指导教师；范孟华副教授二〇—五年五月BEARINGCAPACITYANDNEGATIVE-FRICTIONEFFECTSTUDYOFTHESQUEEZEDBRANCHPILEADissertationSubmittedtotheGraduateSchoolofHenanUniversityinPartialFulfill

2、mentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByLiuGuotaoSupervisor:Prof.FanMenghuaMay,2015关于学位论文独创声明和学术诚信承诺本人向河南大学提出硕士学位申请。本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解。据我所知，除文中特别加以说明、标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括其他人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

3、并表示了谢意。在此本人郑重承诺：所呈交的学位论文不存在舞弊作伪行为，文责自负。学位申请人（学位论文作者）签名：2015年5月9日关于学位论文著作权使用授权书本人经河南大学审核批准授予硕士学位。作为学位论文的作者，本人完全了解并同意河南大学有关保留、使用学位论文的要求，即河南大学有权向国家图书馆、科研信息机构、数据收集机构和本校图书馆等提供学位论文（纸质文本和电子文本）以供公众检索、查阅。本人授权河南大学出于宣扬、展览学校学术发展和进行学术交流等目的，可以采取影印、缩印、扫描和拷贝等复制手段保存、汇编学位论文（纸质文本和电子文本）。（涉及保密内容的学位论文在解密后适用本授权书）学位获得者（

4、学位论文作者）签名：2015年5月9日学位论文指导教师签名：2015年5月9日摘要为了解决桩基的承载力和沉降问题，各种异型桩应运而生，支盘桩就是有代表性的一种，通过专用的钻孔挤扩设备，在桩身适当部位设置若干个承力盘，这些承力盘增大了同等情况下桩土的接触面积，充分利用桩身范围内各层土体的桩端承载力，改善了支盘桩的工作形式，提高了承载性能。支盘桩具有承载力高、抗侧力强、沉降变形小、节省材料、降低成本等优点。特别是在土质条件较差的地区，这种优势更为明显，因此得到了广泛的应用。本文通过对三根不同盘距的模型桩的抗压承载力和负摩阻力试验，发现竖向荷载作用下支盘桩的Q-S曲线为缓变型，没有出现陡降段，

5、在极限荷载范围内沉降量随着盘距的增大而减小；桩身轴力沿深度逐渐减小，支盘对荷载的分担效果明显，轴力在支盘上部处发生骤减，上盘处减小量较小，下盘处较大。这说明下盘处土体的承载性能很大程度上决定了支盘桩的承载能力，因此支盘桩设计时，应将支盘设置在密实度高、承载能力强的土层中；负摩阻力对支盘桩的上、下盘处轴力影响较大，下盘处约为上盘处的4-5倍，其他位置影响很小，中性点位置随盘距的增大先下降后上升，当盘距约为3倍的盘径时中性点位置最低，中性点位置大约在0.5～0.6倍的桩长处，较桩基规范提供的普通桩中性点参考值有所上升，下盘过大的轴力对于桩身的沉降控制较为不利，设计和施工时应给予更多的关注。又

6、运用ANSYS进行对比分析，数值模拟反应的结果与试验结果吻合较好，且进一步研究了土体参数、支盘间距对支盘桩承载性能的影响，土的模量、粘聚力等物理力学参数的增大有助于承载能力的提升。对于竖向荷载下的支盘群桩，中心桩、角桩、边桩承担的荷载依次减小、与单桩以支盘承担荷载为主不同，在群桩中上盘承担了大部分荷载，下盘的承载能力得不到有效的发挥，上盘的位置较浅可以和承台共同作用，承台效应被放大，有利于承载能力的提高。关键词：支盘桩；负摩阻力；盘距；中性点；ANSYS；群桩；承台效应IABSTRACTTosolvetheproblemofsettlementandbearingcapacityofth

7、epile,variousofspecial-figurepileswasinvented.Thesqueezedbranchpileisarepresentativeone,Throughadedicateddrillingequipment,setupanumberofbearingplatesonthepilebody.Thepresenceofthesebearingplatesincreasedcontactareawit