硕士论文开题报告

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1、开题报告题目硕士研究生学位论文开题报告论文题目:中央储备项目中PHC管桩的优化设计和工程应用的研究学科、专业:结构工程研究方向:土木工程材料研究及工程应用硕士生姓名:导师姓名:报告主持人:报告时间:2017年9月11日目录1绪论11.1PHC管桩的特点和基本性能11.2PHC管桩的应用局限21.3国内外研究现状31.3.1国内研究现状31.3.2国外研究现状51.4课题的选题依据72.研究工作的设想92.1概述92.2课题的研究目标92.3研究思路和研究方法93课题的工作计划113.1课题的研究内容113.1.1场地地形、地貌、岩土水文的测量113.1.2PHC管桩的实地实验113

2、.1.3理论分析和最优设计123.2试验所需条件和经费123.3可能遇到的问题及解决措施123.4学位论文的工作计划13参考文献141绪论预应力高强混凝土管桩(简称PHC管桩),是在近代高性能混凝土(HPC)[1]和预应力技术[2,3]的基础上发展起来的混凝土预制构件[4-6]。PHC管桩在专业工厂里采用先张法预应力和砼离心成型工艺,经过蒸压养护而制成,可以通过陆路和水路运输往施工现场,通过锤击或者静压的方法沉桩从而作为建筑物的基础。由于PHC管桩的性能卓越,并且工程适应性较强,因此世界各国都在广泛应用。在20世纪80年代,我国引进日本、美国以及欧洲发达国家的先进技术,成功研制生产

3、了PHC管桩,并且将该技术进一步发展,使得PHC管桩能够大范围推广并应用。到在20世纪90年代,经过建设部的大力推广,PHC管桩成为一种成熟的工程产品,被广泛应用在工业与民用建筑、桥梁、港口码头、水利工程等不同类型的工程项目当中。1.1PHC管桩的特点和基本性能目前PHC管桩在国内已经广泛应用,国内生产PHC管桩的专业工厂有接近百家,各个厂家的产品尺寸。性能不尽相同。但是在总体上来说,国内PHC管桩生产的直径主要有φ400、φ500,φ550、φ600等,单节管桩最长12m,最短4m,其力学性能差别不太大。表1为某个厂家的PHC管桩的基本性能,以供参考。PHC管桩的特点比较鲜明,主

4、要有以下几个特点[7-9]。(1)质量稳定可靠:PHC管桩利用先进的工艺和设备,在专业工厂的流水线上预制生产,施工质量严格控制,产品质量稳定可靠。(2)应用范围广,工程适应性强:PHC管桩有不同的规格、长度可以供选择,设计选用范围广,对桩端持力层起伏变化大的地质条件适应性强。同时,桩身抗裂性能好,耐锤击,土层穿透力强,可采用不同的沉桩工艺(如射水法、锤击法、静压法等)进行施工。(3)抗弯、抗拉性能好:由于PHC管桩桩身砼强度高,加上使用了高强度、低松弛的预应力专用钢筋,使得桩身具有较强的有效预应力(5—8MPa),因此PHC管桩具有相当大的抗弯和抗拉伸能力。(4)耐久性好:PHC管

5、桩采用了高速离心成型工艺(离心加速度高达30-35g)和高温高压(压力106Pa;温度180℃)蒸汽养护,因此桩身混凝土密实性好(砼容重达到2600kg/m318左右),其抗渗性、抗硫酸盐腐蚀性、耐碳化性均普通砼。(5)单桩承载力高,单位承载力价格便宜:PHC管桩桩身混凝土强度等级为C80,具有高强性能,φ600的PHC管桩的单桩允许承载能力达到2500-3200kN,其单位承载能力的造价比预制混凝土方桩和钻孔灌注桩低。(6)施工速度快,工期短。PHC管桩在专业工厂预先生产,由于设备和工艺先进,预制周期短,能按照工程进度要求及时供应,施工前期准备时间短,一般能缩短工期1-2个月。(

6、7)对施工场地要求高,施工场地不需要预制场地,无砂石、水泥,无泥浆污染,对施工场地狭窄的工程特别适用。表1PHC管桩力学性能[4]外径/mm型式壁厚/mm砼有效预压力/MPa轴心受压极限值/kN抗裂弯矩/kN·m极限弯矩/kN·m400薄壁554.152.3254163A954.143.5665981B954.733.48680145500薄壁603.413.2506891A1004.324.919109151B1008.274.788156292600薄壁703.044.588111137A1003.826.647172471B1007.437.3502604711.2PHC管桩

7、的应用局限PHC管桩的优势比较明显,但也存在一些不足[10-14]。例如:(1)管节接点有腐蚀:PHC管桩采用钢端板焊接法接桩,2管节的接点处受锈蚀影响。尤其在水深较大,管桩接点暴露在水泥面上时,锈蚀影响是令人最担心的。(2)管径小:由于长径比过大容易断桩,规范规定PHC的管桩的长径比不宜超过100.目前PHC管桩产品的最大外径为600mm,根据长径比的要求,桩长受到限制。(3)不适用与某些特殊的地质条件。如:不适用于要求嵌岩桩的地质,不适用于岩溶发达的地质。18面对

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