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关于承载论文范文 埋深对扩底桩水平承载特性影响相关论文写作参考文献

分类:硕士论文 原创主题:承载论文 更新时间:2024-02-29

埋深对扩底桩水平承载特性影响是适合不知如何写承载方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于承载论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。

摘 要: 本文通过ABAQUS有限元软件模拟扩底桩水平受荷变形过程,研究桩基的埋深对扩底桩的水平受荷特性的影响.研究结果表明,在相同水平荷载作用下,埋置深度与位移成反比,埋深越浅,桩顶位移越大;在一定桩长范围内,桩埋深的增加能有效提高扩底桩的水平承载力;桩侧土压力随埋置深度加深呈抛物线变化,在扩大头与直身段连接处发生突变;桩的埋深及桩顶水平力对桩底的土压力均有影响.

Abstract: In this paper, ABAQUS finite element software is used to simulate the horizontal loading deformation process of belled pile, and used to study the influence of the buried depth of pile foundation has on the horizontal loading characteristics of belled pile. The results show that the embedded depth is inversely proportional to the displacement under the same horizontal loading, that is, the buried depth is shallower , the displacement of the top of the pile is greater.In the certain range of pile length, increasing the pile depth can effectively improve the horizontal bearing capacity of belled pile. The lateral earth pressure of pile side is parabolic distribution with the deepening of depth, and there is a sudden change in the connection between head and straight part. The buried depth of pile and the horizontal force at the top of pile he influence on the earth pressure at the bottom of pile.

关键词: 扩底桩;数值模拟;水平荷载;不同埋深;承载性状

Key words: belled pile;numerical simulation;horizontal load;different buried depth;load bearing behior

中图分类号:TU473.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)05-0102-04

0 引言

随着各类大型建筑的兴起,桩基迅速发展,扩底桩有了更大的用武之地,因此迫切地需要了解扩底桩的更多承载特性,以便做到既经济又安全.而在计算机科技发达的今天,各类有限元分析软件凭借其强大的功能给了我们很大助力,成为分析岩土问题的一种重要方法.史文清[1]等采用数值方法研究了桩土接触面特性对桩水平受荷受力特性的影响,胡庆红[2]采用有限元方法分析了桩随横向及竖向荷载变化而呈现的不同规律,同时分析了不同影响因素对扩底桩水平承载性状的影响;许芸芸[3]等利用ANSYS有限元分析软件进行数值模拟分析,主要分析预应力抗拔单桩与普通抗拔单桩桩身轴力区别.

高层建筑、渗水港口等受风荷载、地震力作用影响较大的工程,水平力必须作为主要因素考虑,而扩底桩以其强大的受力特性和良好的经济性,在此类工程中广泛应用,其长度、桩径以及桩的工作方式均可以因地制宜,适应不同的工程需要.如今,对扩底桩水平承载力的研究也愈加受到重视,而数值分析法因其计算能力强、适用性较好等特点,能够用于各种复杂结构的模拟,能适用于复杂的地质条件及受力形式,是解决岩土问题的一个重要方法.

本文通过有限元软件ABAQUS对5根不同埋深的水平受荷扩底桩进行数值模拟计算,分析其在不同埋深、不同水平荷载作用下的承载性状,进而分析其在不同埋深条件下承载特性的变化规律.

1 数值计算模型概况

建立5个扩底桩数值计算模型,模型的其他尺寸参数均相同,仅直身段桩长不同,分别为4、6、8、10、12m,模型桩参数如表1所示.

桩顶作用1200kN的水平力,通过ABAQUS有限元软件分析樁身水平位移、桩周土压力及应力分布,建立三维计算模型进行分析.由于三维模型的复杂性,不另行建立桩内钢筋单元,只将钢筋对弹模的影响计入.为避免边界条件影响分析结果,土层深度方向取30m,模型径向范围取40m,模型如图1所示.

桩体采用线弹性模型,土体采用Mohr-Coulomb模型.桩体与土体均采用C3D8R单元模拟,桩-土接触采用摩尔-库伦摩擦罚函数形式,摩擦系数取0.4,采用面-面接触模拟桩土接触,将扩底桩的接触表面视为主面,土体接触表面视为从面,建立接触对.边界条件为模型底部固定约束,外侧为径向的位移约束.第一步为*Geostatic分析步,进行初始地应力平衡,然后第二步导出inp文件进行修改,编辑关键字之后,再次提交job平衡地应力.接下来通过Surface traction荷载的形式对模型桩施加水平力,共1200kN,分12级加载.桩、土计算参数如表2所示.

2 数值计算结果分析

2.1 不同埋深桩顶位移曲线

图2为不同埋深和不同水平力作用下的桩顶位移曲线,从理论上来说,单桩从承受水平荷载到破坏,一般经历三个阶段,直线变形阶段、弹塑性变形阶段和破坏性阶段.对于水平承载力分别由桩身强度控制和地基土水平变形量控制的桩,桩的荷载-位移曲线是有区别的.前者在达到极限荷载后,桩顶位移迅速增大,且荷载-位移曲线上有明显拐点.而由地基土水平变形量控制的桩,由于受桩的挤压逐渐进入塑性状态,在出现被动破裂面之前,塑性区是逐渐变化的,所以荷载-位移曲线上的拐点一般不明显,可以看出本次模型桩属于后者.

总结:本论文可用于承载论文范文参考下载,承载相关论文写作参考研究。

参考文献:

1、 高层建筑基础埋深不够时技术措施 摘 要:文章结合工程实例,介绍了高层建筑当基础埋深不满足规范要求时,可采取的一系列措施,并结合计算结果进行分析,表明所采取的加强措施均有效。关。

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