基于带褥垫层刚性桩复合地基作用机理研究

《基于带褥垫层刚性桩复合地基作用机理研究》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、华中科技大学硕士学位论文带褥垫层刚性桩复合地基作用机理研究姓名：陈健申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：郑俊杰20060930摘要复合地基是近二十年来我国岩土工程界研究较为活跃的领域，而刚性桩复合地基又是目前复合地基中应用最广泛的一类。由于刚性桩复合地基中桩身强度较高，为防止桩顶应力集中，保证桩土共同作用，通常在桩顶设置一定厚度的褥垫层。褥垫层技术也是刚性桩复合地基的一项核心技术。本文以带褥垫层刚性桩复合地基为研究对象，对褥垫层的作用机理及刚性桩的部分工作性状进行了研究。首先，本文介绍了典型的刚性桩复合地基——CFG桩复合地基在竖向荷载下的性

2、状，由此引入褥垫层作用机理的分析。在介绍了几种前人提出的褥垫层破坏模式和厚度计算方法后，作者对褥垫层的可能破坏模式进行了分析论证，并建议了褥垫层的最有利破坏模式及计算褥垫层合理厚度的经验公式，给出了可用于工程中直接查表或插值计算的表格。其次，本文阐述了负摩阻力的概念和分布特性，以及刚性桩复合地基中桩体负摩阻力的成因和影响因素。引用前人用于分析桩基及柔性桩复合地基的Meyerhof理论，进一步分析了刚性桩复合地基的端阻增大效应。作者还根据桩体侧摩阻力的试验曲线，进行线性简化，由桩顶的负摩阻力最大值及中性面深度比控制全桩长的侧摩阻力分布计算，从而，建立

3、了刚性桩复合地基桩体侧摩阻力线性简化计算模型。最后，作者应用Vesic球孔扩张理论，推导了带褥垫层刚性桩复合地基中桩顶对垫层刺入量的计算式，进而由此推出了新的桩土应力比公式。然后，根据桩体位移微分方程和中性面代数方程，应用半解析的方法求解了中性面深度比λ，由算例分析了桩体压缩模量、桩长和桩端土压缩模量三个影响因素的变化对中性面深度比λ的影响，及刚性桩复合地基中性面深度比λ的取值范围。关键词：刚性桩复合地基褥垫层负摩阻力桩土应力比中性面深度比IAbstractRigidpilecompositegroundisusedmostextensivelyi

4、ncompositeground,whichisaveryactivefieldingeotechnicalengineeringofChina.Thestrengthofrigidpileishigh,thus,inordertoavoidstressconcentrationandensuretheco-workofpileandsubsoil,thereisusuallyalayerofcushionabovepiletop.Cushionbecomesoneofthekeytechniques.Thisthesisdealswiththem

5、echanismofcushionandpartofworkingpropertiesofrigidpilecompositegroundwithcushion.Firstly,thecharacteristicsofCFGpile,thetypicalcompositegroundunderverticalloadareillustratedtostarttheanalysisofmechanismofcushion.Afterintroductionofseveralfailuremodelsandcalculationmethodsofcus

6、hionthicknessthataregivenbyformerscholars,thepossiblefailuremodelsforcushionarediscussed.Moreover,themostsuitablefailuremodelisproposedandacalculationtablefortheconvenienceofpracticalcalculationisgiven.Secondly,theconceptofnegativeskinfrictionresistanceandcharacteristicsofdist

7、ributionareintroducedandsoaretheformationreasonsandinfluencingfactors.TheMeyerhoftheory,whichformerscholarsusedtoanalyzepilefoundationandflexiblepilecompositeground,isintroducedforfurtheranalysisoftheeffectofendresistanceaugment.Thetestcurveofsideskinfrictionresistanceofpileis

8、simplifiedlinearly.Thedistributionofskinfrictionresistanceisc