考虑钢护筒效应的桥桩水平承载特性研究

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1、东南大学硕士学位论文考虑钢护筒效应的桥桩水平承载特性研究姓名：郭磊申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：穆保岗20080501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、

2、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

3、带来的影响进行研究，同时研究泥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'ngCharacteristicsofBridgePileFoun

4、dationwithSteelTubeSpecialty：GeotechnicalEngineeringGraduatestudent：GuoLeiSupervisor：AssociateProf．MuBao—gangDepartmentofCivilEngineering，SoutheastUniversityThe嘶dgefoundationindeepwaterisnotonlyaffectedbytheenvironment，butalsoaffectedinthedesigntheoriesandconstructiontechnology．Soit’sne

5、ededtoconsiderallaspectinthedesigningofbridgefoundation．Theboredpilewithadiameterofmorethan2metersismoreandmorepopularinmodernbridgedeepfoundation．Inordertoconstructeasily,thepileholeisalwaysdrilledwithsteeltube．Thesteeltubeoanfixthepile’Sposition,leadtheaignille,keepthegroundwa船：routsi

6、dethehole,protecttheholeagainstcollapsing，andinsurethequalityofthepile．Thepilewithsteeltubeformsamixedpilewithtransformingsection．Itislikesteelnlbcconfinedconcretestructureintheupside,andithasareinforcedconcretebodybelow．Inthepartofthemixedpile,themaximums抵sandmaximumdisplacementisaffel

7、ztedbythesteel砸be．Forthis，it’Sneededtostudythe∞d】pmcityofsteeltubeandreinforcedconcrete．Thesteeltubewillplayarolenotonlyintheconstructionprocessbutalsointhebearingcapability．Inaddition，thebridgefoundationconstructionprocesswillproducemudlayertoaffectthebearingcapability．Thispap