發(fā)布時(shí)間：2020-11-04 05:09

　　 筒型基礎(chǔ)是一種常見(jiàn)的海洋工程基礎(chǔ)形式,多數(shù)筒型基礎(chǔ)采用負(fù)壓下沉安裝,合理的負(fù)壓能在保證地基穩(wěn)定的前提下大幅度減少筒體下沉阻力,并實(shí)現(xiàn)沉放到位。而筒體下沉預(yù)估負(fù)壓計(jì)算方法采用的是靜力觸探實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),靜力觸探測(cè)定為靜壓下沉過(guò)程中的土體阻力特性參數(shù),因此筒型基礎(chǔ)靜壓下沉試驗(yàn)研究可為負(fù)壓下沉阻力估算提供相關(guān)參數(shù)。本文依據(jù)前人對(duì)筒型基礎(chǔ)負(fù)壓及靜壓沉貫已有的研究成果,采用模型試驗(yàn)、離散元數(shù)值模擬及理論分析相結(jié)合的方法,研究筒體靜壓沉貫過(guò)程中的土體位移場(chǎng)和土壓力變化等受力特性,獲得了筒型基礎(chǔ)在靜壓沉貫過(guò)程中的貫入阻力、土壓力變化、土塞的發(fā)展變化等規(guī)律。論文主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:(1)開(kāi)展了不同口徑筒型基礎(chǔ)在砂土中的靜壓沉貫?zāi)Ｐ驮囼?yàn),監(jiān)測(cè)了筒內(nèi)土塞發(fā)展過(guò)程、土體位移場(chǎng)及筒體內(nèi)外應(yīng)力等。通過(guò)土體位移場(chǎng)的變化規(guī)律證實(shí)了筒內(nèi)土拱效應(yīng)的存在,而筒內(nèi)土體應(yīng)力狀態(tài)的變化則驗(yàn)證了土拱效應(yīng)對(duì)筒內(nèi)土塞發(fā)展規(guī)律的影響;筒內(nèi)存在土拱效應(yīng)和土塞現(xiàn)象解釋了沉貫阻力增大的原因。(2)針對(duì)沉貫過(guò)程中土體大變形的特點(diǎn),采用離散元方法建立筒型基礎(chǔ)靜壓沉貫?zāi)Ｐ?實(shí)現(xiàn)了筒型基礎(chǔ)在砂土地基中沉貫全過(guò)程動(dòng)態(tài)模擬;分析了沉貫過(guò)程中的土體位移及力鏈的變化特征,并以土體顆粒變位和力鏈變化為特征研究了土拱效應(yīng)的細(xì)觀形成機(jī)理。(3)以靜定三鉸拱在均布荷載作用下的受力機(jī)理為理論基礎(chǔ),提出符合靜定三鉸拱的土拱受力模式,在均布荷載作用下拱軸線呈拋物線型,土拱為軸對(duì)稱狀態(tài)的空間結(jié)構(gòu),根據(jù)計(jì)算力學(xué)理論將其簡(jiǎn)化為平面土拱進(jìn)行分析,建立了考慮土拱效應(yīng)的沉貫阻力、筒內(nèi)壁土壓力計(jì)算方法�？傊�,本文針對(duì)筒形基礎(chǔ)在砂土中靜壓沉貫過(guò)程土體的位移特征,研究筒體端部土拱效應(yīng)對(duì)貫入阻力的影響,建立了考慮土拱效應(yīng)的沉貫阻力、筒內(nèi)壁土壓力的計(jì)算方法;并將不同口徑筒體貫入過(guò)程中土塞效應(yīng)、筒-土摩阻力與沉貫阻力的理論計(jì)算結(jié)果并與靜壓下沉試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比分析,證明了該方法的合理性,可為筒型基礎(chǔ)沉貫阻力的合理預(yù)判提供參考。
【學(xué)位單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU476
【部分圖文】：

Ｐａｉｋｏｗｓｋｙ完整的描述了樁基礎(chǔ)中土塞的增長(zhǎng)變化過(guò)程，在初始階段粧體的下沉深度??與土體的貫入深度相同，隨粧體貫入深度的增加，樁與土體的摩阻增大導(dǎo)致土塞高度小于??樁體入土度，當(dāng)發(fā)生完全閉塞時(shí)土塞的高度保持恒定，如圖１－１所示土塞增長(zhǎng)變化示意圖。??１?土塞?１?ｊ??筒體?土??▲?—Ｉ??Ｑ??二?Ｑ?Ｊ??１??，?。丨??５?？?！??圖１－１不完全閉塞土塞長(zhǎng)度增長(zhǎng)變化示意圖??國(guó)振、王立忠等％進(jìn)行室內(nèi)小尺度模型錨沉貫試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)不同的壓貫深度初始泥面??下降情況不同；在吸力沉貫過(guò)程中，初始階段不同壓貫深度的土塞發(fā)展趨勢(shì)差別不大，當(dāng)??土塞加速隆起后，壓貫越深土塞發(fā)展越迅速。楊旭、陳飛等＃采用顯式的任意拉格朗曰－歐??拉（ＡＬＥ）方法，針對(duì)土體大變形和接觸非線性等問(wèn)題，建立實(shí)現(xiàn)筒型基礎(chǔ)動(dòng)態(tài)、連續(xù)沉??貫過(guò)程的有限元模型，模擬靜壓下沉過(guò)程中筒壁內(nèi)外側(cè)擠土效應(yīng)的差異情況，并提出了考??慮擠土效應(yīng)的筒型基礎(chǔ)沉貫阻力計(jì)算公式。??閆澍旺、林澍等＞?通過(guò)采用位移控制法和力控制法兩種下沉方式，對(duì)筒型基礎(chǔ)室內(nèi)液??壓下沉進(jìn)行試驗(yàn)

土與結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力位移曲線。??＇?如圖２－２所示土與鋼材料接觸時(shí)在初始階段，抗剪切能力相差不大，隨著法向應(yīng)力的??增大二者之間的差別逐漸顯現(xiàn)，在法向應(yīng)力４００ｋＰａ時(shí)砂土－鋼抗剪強(qiáng)度是土體內(nèi)部抗剪強(qiáng)??度的０．５倍。．??３００?－??？砂土??２５０?－?〇?砂土?鋼??｜?２００?－??瞍?１５０?－??５０?－???Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???０?１００?２００?３００?４００??法向應(yīng)力／ｋＰａ??圖２－２抗剪強(qiáng)度包線??從圖２－３知土體內(nèi)部剪切破壞時(shí)，應(yīng)力位移曲線發(fā)展趨于平緩，砂土？鋼接觸剪切破??時(shí)出現(xiàn)明顯的軟化現(xiàn)象，隨著法向應(yīng)力的增大，軟化系數(shù)（殘余強(qiáng)度／峰值強(qiáng)度）成增大趨??勢(shì)，軟化現(xiàn)象逐漸減弱，這既印證了夏紅春等Ｉ４４】學(xué)者的結(jié)論又與胡黎明等［４５】學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)??果規(guī)律類似，得到軟化的剪切應(yīng)力位移曲線�？芍�隨法向應(yīng)力的增大，殘余應(yīng)力增大，殘??余摩擦系數(shù)增大。本文的試驗(yàn)結(jié)果如表２－１所示。??

土與結(jié)構(gòu)物的應(yīng)力位移曲線。??＇?如圖２－２所示土與鋼材料接觸時(shí)在初始階段，抗剪切能力相差不大，隨著法向應(yīng)力的??增大二者之間的差別逐漸顯現(xiàn)，在法向應(yīng)力４００ｋＰａ時(shí)砂土－鋼抗剪強(qiáng)度是土體內(nèi)部抗剪強(qiáng)??度的０．５倍。．??３００?－??？砂土??２５０?－?〇?砂土?鋼??｜?２００?－??瞍?１５０?－??５０?－???Ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ???０?１００?２００?３００?４００??法向應(yīng)力／ｋＰａ??圖２－２抗剪強(qiáng)度包線??從圖２－３知土體內(nèi)部剪切破壞時(shí)，應(yīng)力位移曲線發(fā)展趨于平緩，砂土？鋼接觸剪切破??時(shí)出現(xiàn)明顯的軟化現(xiàn)象，隨著法向應(yīng)力的增大，軟化系數(shù)（殘余強(qiáng)度／峰值強(qiáng)度）成增大趨??勢(shì)，軟化現(xiàn)象逐漸減弱，這既印證了夏紅春等Ｉ４４】學(xué)者的結(jié)論又與胡黎明等［４５】學(xué)者的試驗(yàn)結(jié)??果規(guī)律類似，得到軟化的剪切應(yīng)力位移曲線�？芍�隨法向應(yīng)力的增大，殘余應(yīng)力增大，殘??余摩擦系數(shù)增大。本文的試驗(yàn)結(jié)果如表２－１所示。??
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙志國(guó);王炳龍;韓高孝;唐斌;梁杰;;基于非圓顆粒Trapdoor試驗(yàn)?zāi)�擬土拱效應(yīng)[J];華東交通大學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 黃生根;馮英濤;徐學(xué)連;吳文兵;;考慮土塞效應(yīng)時(shí)開(kāi)口管樁的擠土效應(yīng)分析[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2015年05期

3 胡永強(qiáng);湯連生;李兆源;;靜壓樁樁-土界面滑動(dòng)摩擦機(jī)制研究[J];巖土力學(xué);2015年05期

4 陳飛;練繼建;馬煜祥;張杰;卜同勝;;粉砂中筒型基礎(chǔ)沉貫過(guò)程筒–土作用機(jī)理試驗(yàn)研究[J];巖土工程學(xué)報(bào);2015年04期

5 楊旭;陳飛;練繼建;王海軍;;考慮擠土效應(yīng)的筒型基礎(chǔ)沉放阻力數(shù)值分析及試驗(yàn)驗(yàn)證[J];巖土力學(xué);2014年12期

6 芮瑞;胡港;夏元友;黃成;;砂填料樁承式路堤宏觀土拱形態(tài)與演化模型[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年02期

7 詹永祥;姚海林;董啟朋;賀東平;;砂土中開(kāi)口管樁沉樁過(guò)程的顆粒流模擬研究[J];巖土力學(xué);2013年01期

8 呂偉華;繆林昌;王非;;基于不完全土拱效應(yīng)的土工格柵加固機(jī)制與設(shè)計(jì)方法[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2012年03期

9 劉輝;米海珍;文桃;劉豪杰;;土拱效應(yīng)理論研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展[J];低溫建筑技術(shù);2011年11期

10 國(guó)振;王立忠;袁峰;;粘土中吸力錨沉貫阻力與土塞形成試驗(yàn)研究[J];海洋工程;2011年01期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 霍知亮;黏土地基中桶形基礎(chǔ)模型試驗(yàn)及工作機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 齊劍峰;粉質(zhì)土中桶基負(fù)壓沉貫過(guò)程及其土塞的試驗(yàn)研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2003年

本文編號(hào)：2869662