現(xiàn)澆鋼渣混凝土薄壁管樁材料試驗與單樁承載特性研究.pdf

1、該文針對現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁(簡稱PCC樁)這種新樁型,在前人工作的基礎(chǔ)上,通過室內(nèi)試驗對樁體材料的強度特性進行了研究;引入了荷蘭開發(fā)的大型巖土工程有限元軟件PLAXIS程序,對PCC單樁承載特性進行了研究,著重分析了樁長、樁徑、樁土剛度比等因素對單樁承載特性的影響.主要完成了如下工作:1.通過試驗研究了廢鋼渣作為原材料配制混凝土的方法,并將鋼渣混凝土與普通混凝土在配制過程中的某些性質(zhì)指標作了比較,分析了其原因,并在試驗的基礎(chǔ)上建立了強度

2、與灰水比經(jīng)驗公式,為工程設(shè)計提供了依據(jù).配制出的鋼渣混凝土力學性能比普通混凝土力學性能要高,而且節(jié)省了水泥和石子,具有很好的經(jīng)濟效益.由于利用了廢物,變廢為寶,解決了環(huán)境污染問題,故又有很好的社會效益.2.引入了PLAXIS程序,對PLAXIS程序的特點、計算分析原理進行了概述,對土體的三軸試驗和側(cè)限固結(jié)試驗進行了模擬,計算結(jié)果較好的反應了土體的基本特性,并與試驗結(jié)果符合良好.同時列舉工程實例,應用MC模型進行靜載荷試驗的模擬,計算結(jié)果

3、和實測結(jié)果符合良好,驗證了程序在實際工程應用中的可靠性.理論和實踐都證明,PLAXIS程序完全可以應用于巖土工程的科研分析.3.應用PLAXIS程序模擬單樁靜載荷試驗的過程,并根據(jù)計算結(jié)果較為詳細的分析了PCC單樁的基本承載特性,主要包括荷載一沉降曲線的特征、樁壁內(nèi)外側(cè)摩阻力的分布、樁端阻力的分布、樁的軸向荷載傳遞以及孔壓消散規(guī)律等.然后從樁長、樁徑以及樁土剛度比等角度分析了其對單樁承載力、內(nèi)外側(cè)摩阻力、樁端平面應力分布、軸向荷載傳遞、

4、樁身截面位移等的影響.主要得出了如下一些結(jié)論:(1)對于長樁,承載力設(shè)計宜按變形控制;相同荷載下,外摩阻力隨著樁長的增加而減小,內(nèi)摩阻力發(fā)揮的相對長度隨著樁長的增加也減小;在樁端平面上,樁壁處受到附加壓應力,而兩側(cè)的土體中有附加拉應力,在離樁心較遠處,附加應力的影響已經(jīng)很小,幾乎為零.(2)隨著樁徑的增大,樁的極限承載力有顯著提高;在相同的荷載密度下,隨著樁徑的增加,外側(cè)摩阻力幾乎沒有變化而內(nèi)摩阻力卻有顯著提高,并且內(nèi)摩阻力的發(fā)揮長度也