基于预应力管桩及挤土效应的研究

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1、浙江大学硕士学位论文预应力管桩及挤土效应的研究姓名：王恒申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：张忠苗2002.1.1＼预应力管桩及挤土效应的研究内容摘要＼预应力混凝土管桩由于诸多的优点而在软1．1山愿城『订建设嘻，获得FI益广泛的应用。然而，预应力管桩的施工过程中所产生的挤}：效应会对周围的丁程环境造成相当严重的影响。学者们已从多方面对软1：地罐·}1预应力管桩的挤土效应问题进行了探索。从前人的探索中可以看到，这个问题涉及到多方面的理论，是非常复杂的。)本文从预应力混凝土管桩的工艺入手，首先刈预应力混凝土管桩制造过程中的

2、材料和专用设备进行了介绍，并且对各个工艺过W时预应力混凝土管桩的成II^的影响做了详尽的介绍。其次，在前人工作的基础上，根据土型性力学的J止水琢础，似定J：体为均质、各向同性的理想弹塑性体，引入了土性参数剪胀们，采用摩尔一库仑屈服函数和不相适应的流动法则获得了考虑土体剪胀性的球)1：-5{3“张n根Ⅲ的解析解，包括球肜空穴扩张后周围范围的大小、空穴扩张总体积变化，并得出了～些规律性的结沦。再次，基于连续介质力学有限单元理论，尝试采用点和匝接触的物质理想模型模拟软土地基中桩土的互相作用，通过二二维弹蚋性有限单元模拟桩的压入过程

3、，分析了单桩周围土体的位移。最后结合工程。峡测资料，对群桩施_]：时的挤l：效应进行分析比较，计算结果与试验结果基本吻合，较好地模拟了压桩过程中桩周土体位移场地真实变化规律。最后，作为预应力混凝土管桩压桩过程中挤：f：效应研究地一部分，分析了工程中压桩过程对周围环境产生的不良影响，并提出了一些适合的预防或减缓挤土效应对周围环境影响的措施。关键词：预应力混凝土管桩j工轰球形空扩张：软粘土，有限单元第1负ResearchDrivingEffectonPretesionedSpunStregthConcretePilesABSTR

4、ACTPCpillingisnOWusedinthecitiesinwhichsoftclayfoundationiscommonbecauseofitsvariousadvantagesHowever，PCpillinginsoftclaytoundationalsohasitsowndisadvantages．Theprominentproblemisthatduringtheduringthepenetrationofthepileintosoilsobviouscompactingeffectinsoilsaroun

5、dthepiletakesplaceandthisaffectstheengineeringenvironmentse!‘iously．Manyreseallchel‘Sstudiedtheproblem．FromtheirresearchitisfoundthattheproblemisverycomplicatedbecauseitinvolvesinmultiplebasictheoJliesFirstly,inthispaper,theauthorintroducetheprocessofPCorPHCmanufac

6、tureanddescribematerialandequipmentSecondly，soilisassumedtobeahomogeneous．isotropicandelastic-perfectlyplasticmaterial，andadilationalangleisusedtOconsidersoildilatancy．Byusingtheprincipleoftheelasto—plastictheory,theanalyticalsolutionofthesphericalcavityexpansionin

7、cludingthetotalvolumetricincrease，plasticandelasticvolumetricincreaseandseveralconclusionswasobtained．Thirdly,onthebasisofthetheoryoffinitedeformationofmechanicsofcontinues，theauthorhastriedtoadoptthephysicalmodelofnodescontactingwithplanetosimulatetheinteractionof

8、pilesandsoilsTileprocessofdrivingpileissimulatedbyelasto—plasticprogram．Calculationresultsarereportedofthedisplacemet．Thecalculatedarecomparedwit