超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能研究與試驗(yàn)

前言

　　我國(guó)交通事業(yè)迅猛發(fā)展，長(zhǎng)大橋梁與日俱增，與之相應(yīng)的樁基工程，其樁徑、樁長(zhǎng)以及地質(zhì)情況復(fù)雜的程度，大多遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了一般情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年以來(lái)，我國(guó)鉆孔灌注樁的年使用量已在300萬(wàn)根以上，其中超長(zhǎng)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)被大量應(yīng)用。本書(shū)全面論述了超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能的理論研究和試驗(yàn)成果?！　”緯?shū)共7章，各章主要內(nèi)容分別為：第1章介紹了超長(zhǎng)鉆孔灌注樁使用、研究和試驗(yàn)現(xiàn)狀及研究、試驗(yàn)的意義。第2章對(duì)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁荷載傳遞性能進(jìn)行理論分析，求解荷載傳遞函數(shù)法的基本微分方程，分析樁身及樁端的荷栽傳遞函數(shù)。第3章根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)和室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果分析，提出樁土作用荷載傳遞函數(shù)形式，合理確定傳遞函數(shù)中相關(guān)參數(shù)，準(zhǔn)確合理的體現(xiàn)基樁在豎向荷載作用下荷載傳遞規(guī)律，并建立合理的樁土體系，為基樁設(shè)計(jì)計(jì)算提供可靠的理論支持。第4章建立空間有限元仿真模型，研究超長(zhǎng)樁的荷載傳遞規(guī)律及承載性能，并分析設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)基樁承載性能影響。第5章從研究鉆孔樁的受荷機(jī)理出發(fā)，通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)、參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)出不同狀態(tài)下的樁長(zhǎng)、樁徑的影響關(guān)系，給出超長(zhǎng)鉆孔灌注樁界限判斷。第6章給出大噸位基樁荷載試驗(yàn)的先進(jìn)測(cè)試方法和實(shí)例。第7章給出超長(zhǎng)鉆孔灌注樁室內(nèi)模型試驗(yàn)介紹，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析研究。

內(nèi)容概要

　　《超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能研究與試驗(yàn)》全面論述作者十余年來(lái)潛心研究超長(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能的理論與實(shí)踐成果，圍繞解決超長(zhǎng)樁的定義及計(jì)算方法人手，首次引入樁土剛度概念，進(jìn)而提出樁身荷載傳遞的剛度法函數(shù)解，完成了全新理論及計(jì)算方法。主要內(nèi)容有：建立超長(zhǎng)樁理論分析模型，采用室內(nèi)外試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行擬合驗(yàn)證并分析超長(zhǎng)樁樁側(cè)、樁端土極限位移，討論不同參數(shù)對(duì)超長(zhǎng)樁承載性能的影響；用空間有限元仿真模型對(duì)超長(zhǎng)樁承載性能進(jìn)行分析；給出超長(zhǎng)樁的界定方法和超長(zhǎng)樁的定義；介紹了自主創(chuàng)新的大噸位錨樁反力梁測(cè)試系統(tǒng)的特點(diǎn)以及改進(jìn)的自平衡法測(cè)試裝置的特點(diǎn)及應(yīng)用情況?！　　冻L(zhǎng)鉆孔灌注樁承載性能研究與試驗(yàn)》可供公路橋梁設(shè)計(jì)人員在特大橋、大橋基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行研究時(shí)參考。

書(shū)籍目錄

第1章　概述1.1　研究及試驗(yàn)的意義1.2　超長(zhǎng)鉆孔灌注樁使用現(xiàn)狀1.3　我國(guó)超長(zhǎng)鉆孔灌注樁試驗(yàn)研究現(xiàn)狀1.4　國(guó)外及港澳臺(tái)地區(qū)試驗(yàn)研究現(xiàn)狀1.5　超長(zhǎng)鉆孑L灌注樁承載性狀研究方法綜述1.6　小節(jié)第2章　超長(zhǎng)鉆孔樁荷載傳遞理論分析2.1　超長(zhǎng)樁軸向荷載作用下的傳遞函數(shù)模型2.1.1　樁側(cè)阻力-樁土相對(duì)位移的函數(shù)模型2.1.2　樁側(cè)土荷載傳遞函數(shù)2.1.3　樁端土荷載傳遞函數(shù)模型2.2　超長(zhǎng)樁軸向荷載作用下傳遞函數(shù)解答2.2.1　樁身荷載傳遞冪級(jí)數(shù)解2.2.2　樁身荷載傳遞剛度法函數(shù)解2.3　不同參數(shù)對(duì)超長(zhǎng)樁承載性狀的影響2.4　超長(zhǎng)樁荷載傳遞特征2.5　小結(jié)第3章　超長(zhǎng)樁荷載傳遞函數(shù)試驗(yàn)擬合分析3.1　試驗(yàn)數(shù)據(jù)雙曲線擬合分析3.1.1　試驗(yàn)數(shù)據(jù)雙曲線擬合方法3.1.2　室內(nèi)試驗(yàn)雙曲線函數(shù)擬合3.1.3　室外試樁試驗(yàn)雙曲線函數(shù)擬合3.2　樁土極限位移分析3.2.1　樁側(cè)土極限位移3.2.2　樁端土極限位移3.3　小結(jié)第4章　超長(zhǎng)樁承載性能有限元分析4.1　有限元計(jì)算模型建模4.1.1　Dmcker-Pmger（DP）材料4.1.2　接觸分析4.2　鉆孔樁樁土作用數(shù)模分析4.2.1　鉆孔樁樁側(cè)土體應(yīng)力分布4.2.2　鉆孔樁數(shù)模計(jì)算假定4.2.3　工程實(shí)例分析4.3　設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)超長(zhǎng)鉆孔樁承載性能影響分析4.3.1　樁體幾何尺寸對(duì)樁豎向承載性能的影響4.3.2　土體參數(shù)對(duì)樁承載性能影響4.4　小結(jié)第5章　超長(zhǎng)鉆孔樁的界限值判定5.1　超長(zhǎng)樁定義5.1.1　樁土總剛度分析5.1.2　樁土剪切剛度K1影響5.1.3　超長(zhǎng)樁定義及其界定5.2　超長(zhǎng)樁界定值計(jì)算5.3　小結(jié)第6章　大噸位基樁靜載試驗(yàn)及測(cè)試技術(shù)6.1　該方法與常規(guī)方法比較的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)6.2　大噸位基樁試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.3　鉆孔樁自錨樁法試驗(yàn)及測(cè)試技術(shù)6.4　現(xiàn)場(chǎng)荷載試驗(yàn)研究6.5　小結(jié)第7章　超長(zhǎng)鉆孔樁單元樁模型試驗(yàn)7.1　單元樁模型試驗(yàn)7.2　小結(jié)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第4章　超長(zhǎng)樁承載性能　　有限元分析　　4.1　有限元計(jì)算模型建?！　≡谕聊竟こ探Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，地基與基礎(chǔ)工程占有很重要的地位，它對(duì)建筑物的安全使用和工程造價(jià)有著很大的影響，因此需要對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。其包括兩部分：一是根據(jù)實(shí)際工程的性質(zhì)與水文地質(zhì)的情況，選擇合適的地基與基礎(chǔ)類型；二是對(duì)設(shè)計(jì)好的地基與基礎(chǔ)進(jìn)行正確的力學(xué)特性分析?！　r土介質(zhì)的力學(xué)性質(zhì)非常復(fù)雜，影響其應(yīng)力和應(yīng)變的因素很多：例如巖土的結(jié)構(gòu)、孔隙、密度、應(yīng)力歷史、荷載特征、孔隙水及時(shí)間效應(yīng)等。在如此之多的因素作用下要獲得理論解幾乎是不可能的。而用ANSYS可以較好地模擬巖土的力學(xué)性能，包括對(duì)斷層、夾層、節(jié)理、裂隙和褶皺等地質(zhì)情況的模擬。工程結(jié)構(gòu)大多通過(guò)基礎(chǔ)建筑在土基上，土體與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的相互作用直接影響到結(jié)構(gòu)的受力和變形情況。過(guò)去限于計(jì)算方法，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)土體與結(jié)構(gòu)的相互作用以及地基與基礎(chǔ)的沉降過(guò)程，只能作一些粗糙的假定，使得計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況差距甚遠(yuǎn)，而ANSYS可以考慮非線性應(yīng)力一應(yīng)變與穩(wěn)定性分析，可以對(duì)地基與基礎(chǔ)的承載能力和沉陷進(jìn)行分析。用ANSYS對(duì)于受力較為復(fù)雜、工程中大量采用的樁基礎(chǔ)進(jìn)行分析是有力的手段。　　……

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