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《吉林建筑大学》 2018年
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含水率对扩盘桩抵抗水平力时土体破坏状态影响研究

滕达  
【摘要】:混凝土扩盘桩是变截面桩的一种非常优秀的改进型,进入21世纪以来该桩型发展十分迅速。这种新的桩型是由钻孔灌注桩改良而来,根据桩基础的受力特性,在桩身的特定位置设置承力盘,变普通的摩擦桩为变截面的端承摩擦桩,能够显著提高桩的竖向承载力、水平承载力、抗拔力,同时抗震性能良好,沉降变形也较小,可以大幅度减少混凝土等原材料的用量。混凝土扩盘桩对各种土层适应性强,在黏土、粉土、细砂等土层中均适用。我们有必要对该桩型不断的改进与优化,进而为我国工程建设提供有力的支持。尽管混凝土扩盘桩有着诸多的优点,但仍然处于发展的初步阶段,混凝土扩盘桩的承载力特性和桩周土体的破坏机理仍然需要完善,理论研究依旧远远落后于实际工程的需要,因此在一定程度上影响了这种优秀桩型的广泛应用。本论文主要研究含水率对混凝土扩盘桩在水平力作用下土体破坏状态的影响,首先,通过制作4组不同含水率的试验模型,在试验完成后准确地得出每组的位移、荷载等数据,并记录桩周土体的破坏状态等,研究发现:当混凝土扩盘桩所处的土层含水率超过24%左右时,其水平承载力相对于含水率在24%下的土层有着明显的差距,若土层的含水率超过24%,此时再应用混凝土扩盘桩并不能发挥出自身的优势,若在某些特殊的情况下,必须在含水率24%以上的土层中应用混凝土扩盘桩时,则需要充分考虑并计算水平承载力,进而保障工程的安全性,而在含水率为15%左右的土层中使用混凝土扩盘桩会取得最佳的效果。初步得出混凝土扩盘桩在水平荷载作用下大体上的土体破坏机制为:混凝土扩盘桩所受的水平力超过桩侧土压力,打破桩的受力平衡而位移值过大不满足相关规定,或混凝土扩盘桩周土体剪应力大于土体抵抗力而土体产生剪切破坏。其次,通过环刀取样测得土体含水率等物理指标,并使用ANSYS软件对模型桩模拟分析,得到每组模型的相关数据,得出结论为:在所处土层含水率大于24%时,混凝土扩盘桩的水平承载能力较差;且土层含水率越大,混凝土扩盘桩的水平承载能力越差。最后,将试验结果与ANSYS数值模拟结果进行比较,发现试验结果与ANSYS数值模拟结果在大体上一致。本论文通过研究含水率对混凝土扩盘桩水平承载能力及桩周土破坏状态的影响,进一步改进了混凝土扩盘桩水平承载力的理论分析成果。
【学位授予单位】:吉林建筑大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TU473.1

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