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《东北林业大学》 2011年
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冻土地区CFG群桩模型试验分析

梁东伟  
【摘要】:多年冻土在我国东北及西北分布比较广泛,由于冻土不稳定的热力学性能,使多年冻土地区的工程建筑的稳定性受到很大影响,交通运输及安全受到严重危害。将具有适用性广、承载力提高幅度大、施工简便、工期短、造价低廉等特点的CFG群桩复合地基处理技术应用于多年冻土地区地基处理具有十分重要的现实意义。因此研究冻土地区CFG群桩复合地基温度场分布及力学性能成为重中之重。本文首先介绍国内外CFG桩、多年冻土、桩土相互作用的研究现状和发展趋势,明确本文的研究内容和方法。结合冻土自身的特殊性质,重点解决CFG群桩桩体及桩周围冻土的温度场变化和多年冻土地区CFG群桩承载力问题。本文在此基础上,做了以下几方面工作: 1、学习冻土的热学和力学特性、CFG群桩复合地基、传热学、桩基础与冻土相互作用等基本理论,为进行室内模型试验及理论分析奠定基础。 2、了解室内模型试验原理,进行试验准备,按试验方案建立室内温度试验和承载力试验模型,进行温度观测和承载力试验,并进行数据整理;对实测数据进行分析,得出CFG群桩混凝土产生的水化热对桩基和冻土温度场的影响,CFG群桩中桩基轴力、侧摩阻力、群桩整体沉降情况、桩土荷载分担情况。 3、使用ABAQUS按室内模型试验的实际尺寸、土层等条件,建立温度模型和承载力模型并进行数值计算;将数值计算结果与实测值进行比较,验证ABAQUS的适用性;进而使用ABAQUS分析群桩水化热扰动范围、不同混凝土入模温度对冻土地区CFG群桩复合地基温度场的影响,不同的混凝土弹性模量与不同冻土弹性模量对群桩P-S曲线的影响。;
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