一、基坑支护土钉受拉荷载值的解析解(论文文献综述)
王延凯[1](2021)在《局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析》文中研究指明随着城市化进程的加速推进,地下空间的开发空前绝后,基坑支护变成必不可少的一部分,其中桩锚支护结构的地下围护结构尤为常见,可适用于多种土质,并具有良好的变形控制性能。目前对于桩锚支护结构的理论研究和模拟分析趋于成熟,而周边环境的影响少有研究,需要进一步考虑。本文围绕基坑周边的局部荷载展开,通过理论公式改进和数值模拟分析的方式研究了局部荷载作用下桩锚支护结构的受力和变形、整体稳定性,以及相关参数对支护结构变形的敏感性程度,除此之外,优化了局部荷载作用下的支护桩桩间距,并结合稳定安全系数得出坑外局部堆载限值。具体内容如下:(1)归纳整理了深基坑桩锚支护结构的工作机理和变形计算方法,分析了局部荷载作用下支护结构上的非线性水平附加应力,以此建立支护桩的挠曲微分方程,借助有限差分法来实现支护桩内力及位移求解,同时将工程实例的数值模拟结果与计算结果对比,验证了改进方法的合理性。除此之外,分析了桩-土之间形成的桩后土拱,明确了局部荷载下的支护结构所形成的土拱需考虑三个主应力同时作用,故选用了统一强度理论作为破坏准则,通过几何关系和强度条件得出合理桩间距的计算方法,代入工程实例数据,结合优化结果和支护结构变形控制指标验证了计算方法的适用性,可为同类特征支护结构设计提供参考依据。(2)基于基坑整体稳定性分析方法,分析了局部荷载作用下土体受力特征,将局部荷载影响转化为滑移面上土体应力状态的变化,借助附加应力法和理正软件所得危险滑移面进行整体稳定安全系数的求解,结合工程实例进行模拟验证,将所得结果差异进行分析,说明了改进方法的可行性,而后通过安全系数和折减因子的关系引入地基承载力特征值的概念,根据坑外地基承载力特征值变化曲线与坑外局部荷载强度曲线相对位置,确定了坑外局部堆载限值,为基坑支护方案评价提供参考。(3)通过控制变量法和数值分析软件将诸多参数对桩锚支护结构变形影响规律进行分析,分析了局部荷载三要素、支护桩桩径、桩间距、锚索预应力和锚索入射角对支护结构的最大水平位移和桩顶水平位移的影响规律,进而通过改进的灰色关联法计算七个参数对支护结构两个变形特征值的关联度,综合分析表明:桩间距和局部荷载强度的敏感性较高,锚索预应力和局部荷载距坑边距离的敏感性较低。
舒计城[2](2020)在《托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究》文中研究说明土钉墙因施工方便、经济高效常用于硬土地层的基坑支护,但基坑侧向和坡顶竖向变形较大。托换桩常用来控制既有建筑物基础的沉降。将托换桩与土钉墙联合形成的托换桩-土钉墙组合支护结构,当基坑开挖引起邻近建筑物基础沉降时,托换桩将原来由天然地基承受的部分荷载转移到托换桩上,减小了由邻近建筑物荷载和基坑开挖引起的基坑侧向土压力,托换桩与土钉墙共同承担侧向土压力和限制基坑及邻近建筑物变形,构成了托换桩-土钉墙-上部结构(邻近建筑物)共同作用体系。托换桩-土钉墙组合支护结构对邻近建筑物基础的预防性托换属于主动保护。目前对于这一新型支护结构研究甚少,不利于该技术的推广应用,为此本论文依托国家自然科学基金项目《托换桩-土钉墙组合支护体系的破坏模型和变形控制机理》(No.41272281)和山东省自然科学基金项目(No.ZR2012EEM016),采用理论分析、数值模拟和现场案例相结合的方法,对托换桩-土钉墙组合支护结构的受力变形及稳定性等方面进行研究,研究成果可为该技术的优化设计与推广应用提供理论支撑,具有重要意义。论文的主要研究成果如下:(1)依据双参数弹性地基梁理论开展了托换桩单桩内力与变形分析,建立了适用于托换桩单桩的有限差分格式。为了验证本文方法的合理性,将有限差分计算值与工程实测值进行了对比,结果显示有限差分计算结果与实测值比较接近;两种结果桩身弯矩呈S型分布,每一种结果桩顶都存在一个负弯矩;有限差分位移计算结果和实测值位移变化曲线基本一致,呈现“鼓肚”状;无论是剪力值还是剪力作用位置,有限差分法计算结果与实测值较好的贴近。(2)依据水平刚度分配作用在土钉与托换桩上的土压力,提出了考虑P-Δ效应的托换桩-土钉墙组合支护结构内力与变形计算方法。采用该计算方法分别计算了托换桩桩身位移、地表沉降、托换桩弯矩、桩侧土压力、土钉轴力等,考虑P-Δ效应的计算结果与室内模型实验实测值较为吻合,验证了本文计算方法的合理性。托换桩承担了部分既有建筑物的荷载,导致建筑物荷载传递到基坑侧壁的土压力减少,减少的土压力产生的桩身水平位移和弯矩要大于桩顶荷载P所引起的附加位移和附加弯矩。同时桩顶荷载P所引起的附加水平位移也会引起土钉部分受力,土钉受力反过来限制基坑侧向变形。(3)由现场案例监测结果可知,托换支护法桩身位移随基坑开挖深度的增加而增大,位移曲线呈现“鼓肚式”;随着基坑的分步开挖,坡顶沉降不断增大,坡顶沉降呈现“凹槽形”曲线分布,距离基坑4-5m位置坡顶沉降最大。土钉轴力大小呈两头小,中间大的“枣核形”分布;采用有限元数值计算,研究了托换桩桩径、托换桩桩间距、土钉长度、土钉竖向间距、土钉预应力、托换桩嵌固深度、坡顶荷载等参数对托换支护结构的受力与变形特性的影响规律。在托换支护法影响参数分析中,随着土钉预应力的增加,桩身水平位移和桩身弯矩减小,但是当预应力超过40 k N后,位移和弯矩减小幅度不明显,因此托换支护法存在一个临界预应力。(4)采用有限元数值计算,分析了托换桩竖向失稳、托换桩侧向失稳、土钉抗拔破坏和整体失稳破坏四种破坏模式,同时得到不同参数对基坑整体失稳破坏的影响规律。基于对数螺线型破坏机构,推导了作用在基坑上的内能耗散率与外力功率解析表达式,提出了基于极限分析上限法下托换支护围护结构的稳定性理论计算方法。(5)依据工程结构性能要求,提出了托换桩-土钉墙组合支护结构应用于基坑工程时的设计步骤及设计计算方法。总结归纳了托换桩内力与变形计算公式及土钉轴力计算公式;在托换微型桩单桩承载力估算基础上,给出了托换桩桩侧摩阻力及桩端阻力修正系数,并提出了托换支护法中单桩承载力计算公式;嵌固深度应该满足抗倾覆验算、抗隆起稳定性验算、整体稳定性验算。(6)依托某工程实例,对比分析了托换桩-土钉墙组合支护结构的变形与内力计算结果与相同条件下的桩锚支护、地连墙支护实测结果。在建筑物沉降方面,地连墙+锚索结构整体刚度较大,在保护既有建筑物方面具有优势。通过托换支护法结构与桩锚支护结构对比,托换支护法结构要优于桩锚结构,托换支护法托换桩具有减沉桩的特点;比较三种结构下侧向位移的变化曲线,地连墙结构优于托换支护法结构,托换支护法结构优于桩锚结构。
张欢[3](2020)在《延吉地区深基坑支护技术的研究与应用》文中进行了进一步梳理深基坑的支护技术现在已屡见不鲜,全国不同区域不同土质的基坑都有着较为成功的案例以及经验,可以说部分工程俨然达到了国际领先水平,但并不意味着没有问题需要进一步的研究与改善。深基坑支护施工中经常存在的问题如下:1、区域性比较强、综合性比较强;2、土层的开挖与边坡的支护方式无法契合;3、边坡的施工无法满足设计、规范要求;4、施工过程与设计的差异太大。本课题结合延吉地区相关地质勘测和室内试验数据同时将周围环境等其他不同的影响因素综合分析考虑,对深基坑支护方法的选择、设计和施工进行了系统的分析、研究,本文的研究内容和技术路线如下:延吉地区的特殊岩土的属性给延吉地区深基坑的建设增加了难度和复杂性,这给延吉地区经济建设的迅速发展造成了一定的问题。对于延吉地区的深基坑支护项目,必须适应当地情况,并制定与区域的土壤特征和工程需要相适应的支护计划,并具有一定的区域特征。同时城市经济建设的发展也给基坑的支护提出了更高的要求。为了研究适用于延吉地区的经济合理的支持方法,本文主要从以下几个方面开展工作:通过大量文献的参考和实际调查,总结了延吉地区深基坑支护的工程技术形式和特点。详细介绍了延吉地区常用支护形式的工作原理,设计计算方法,适用性以及优缺点。通过工程实例,根据现场工程地质条件,周围建筑物荷载情况和现场的物理条件,选择力学性能等相关参数,制定相应的支护方案,设计具体的支护形式。通过现场变形的监测,沉降监测和监测的结果来分析,从而获得基坑顶部的水平的方向和沉降变形的特点,并作为依据对它的变形进行进一步的预测。
张逸[4](2020)在《围护桩钢筋笼焊接质量对基坑工程性状的影响》文中研究表明当前,我国许多城市新建了大量的高层建筑,在新建这些高层建筑的同时,必然伴随着深基坑的开挖,对基坑工程的围护结构也提出了越来越高的要求。但很多深基坑开挖后基坑周边产生很大侧向位移和竖向位移,甚至有局部坍塌事故发生,大多表现为围护桩断裂,冠梁(围檩)开裂。我们发现这些事故基坑往往存在围护结构的钢筋接头箍筋缺失、主筋连接接头漏焊、焊缝不饱满等多方面的质量问题,从而造成围护结构刚度降低,抗弯承载力严重不足。本文通过设计、开展不同焊缝长度的钢筋混凝土简支梁抗弯试验来分析焊缝长度对围护结构的力学影响,提出了焊缝质量的不足是围护桩提前开裂甚至破坏的一个重要原因,并给出了具体影响程度,然后将研究结果应用于围护桩钢筋笼焊接质量对基坑工程性状的影响上。本文通过开展以下工作完成研究:(1)首先将围护桩简化为钢筋混凝土简支梁开展构件试验,设计7组共计21根不同焊缝长度的钢筋混凝土简支梁抗弯试验来模拟不同焊缝质量的围护桩在基坑中受力情况,详细研究了不同焊缝长度对钢筋混凝土梁承载力、破坏形态、挠度、裂缝宽度、钢筋和混凝土应变以及梁焊缝截面弯矩变化多个方面的影响,从构件截面角度引申到不同焊缝质量对围护桩截面性状的影响;(2)通过ANSYS有限元模型软件建立与试验梁相同模型,验证了钢筋混凝土简支梁抗弯试验结果的准确性以及ANSYS有限元模拟的可行性,并利用反算法模拟得出了不同焊缝长度对钢筋弹性模量的具体折减系数,然后进一步通过截面刚度公式得出不同焊缝长度的构件截面刚度折减系数;(3)利用MIDAS/GTS软件以及不同焊缝长度的截面刚度折减系数,进行围护桩钢筋笼焊接长度对基坑工程性状影响的参数敏感性分析,得出焊接质量对基坑性状影响的普遍规律;(4)对杭州某倒塌基坑进行调研,系统收集整理事故基坑的图纸、勘探资料、监测数据以及现场事故的具体情况,将前文研究内容应用于此次事故分析。研究结果表明:(1)钢筋笼的焊接质量问题会导致围护桩截面刚度发生折减,从而引起围护桩抗弯承载力严重不足,在焊缝处产生较大水平位移,从而在外界荷载未达到设计值时就提前开裂造成围护结构破坏;(2)由于焊缝长度的变化,钢筋混凝土梁的破坏模式也在发生改变,焊缝长度由短到长依此出现了梁体上○1纯受拉侧破坏、○2受拉区破坏后受压区也出现压碎情况、○3受压区压碎出现在受拉区破坏之前或者两者在同一加载级发生这三种情况;(3)围护结构焊缝处的水平位移随焊缝长度的增加基本呈现逐级减小的趋势,但也并不是焊接长度越长围护结构的抗弯性能就越好。本文的研究发现将对围护结构的设计施工有针对性的指导作用,对后来者的基坑坍塌事故原因调查也有参考价值。
郝顺[5](2020)在《锚杆抗拔承载力现场对比试验及数值模拟研究》文中研究指明锚固形式的创新是锚固技术的重要发展方向之一,本文针对锚固结构在实际工程中的应用提出了一种倒刺型锚杆,在普通锚杆杆体底端以一定角度焊接三段钢筋形成倒刺。锚杆的承载力由土的粘结强度控制的抗拔承载力以及由杆体强度控制的受拉承载力间的较小值所决定,倒刺型锚杆由于倒刺前部端阻力以及倒刺与注浆体咬合作用的影响,使得杆体受拉承载力得以提高。考虑到实际工程中工况的复杂性以及倒刺对于锚杆的确切影响,倒刺型锚杆与普通锚杆锚固机理的不同之处尚不明确,因此有必要对倒刺型锚杆进行深入的抗拔承载机理研究。本文对普通锚杆和不同杆体长度、不同倒刺数量锚杆采取现场抗拔试验和数值模拟相结合的方式,对倒刺型锚杆的受力破坏机理和抗拔承载力进行了研究,并探讨了注浆体参数对于普通锚杆与倒刺锚杆的影响,主要研究成果如下:(1)通过现场9组锚杆(包括2组普通锚杆、3组一股倒刺锚杆、3组2股倒刺锚杆以及1组带膨胀剂的1股倒刺锚杆)的拉拔试验,分别对锚杆长度以及倒刺数量进行对比,注浆体中添加膨胀剂的3#锚杆抗拔承载力为60kN,相比同一长度锚杆的抗拔力有明显提升,但倒刺锚杆较普通锚杆抗拔力无明显变化,且倒刺数量的增加并没有对抗拔力产生明显提升。(2)锚杆长度对抗拔力有一定影响,1#、2#、4#锚杆杆长5.5m,最大抗拔承载力均为50kN,9#锚杆杆长8.5m,最大抗拔抗拔力达到70kN,且9#锚杆在相同荷载下的锚固结构位移也小于同等倒刺数量下较短锚杆的位移,但相同锚杆长度下不同倒刺数量锚固结构位移并无明显变化。(3)通过利用ABAQUS对1#至4#锚杆进行数值模拟,得到锚杆杆体的轴力、应变以及位移分布,轴力在倒刺处存在一定的衰减,而后又部分恢复,观察锚固结构整体内应力分布,可以看出部分轴力通过倒刺向注浆体传递而后又经注浆体向下部杆体传递,且底部锚杆的轴力趋近于0,设置在杆体底部的第一组倒刺几乎不受应力影响。(4)倒刺锚杆在锚固结构的内应力分布上与普通锚杆不同,倒刺对于轴力传递的影响并没有涉及到注浆体之外的部分,但并不影响土体与注浆体间的侧摩阻力。
黄佳彬[6](2019)在《水泥土中GFRP筋粘结特性试验研究及应用》文中进行了进一步梳理加筋水泥土桩锚支护技术广泛应用于边坡与基坑工程的加固,其中加筋材料以钢筋等金属材料为主,但在地下水富集以及腐蚀性环境中,金属材料加筋体存在锈蚀风险。玻璃纤维增强塑料筋(GFRP筋)作为一种新型建筑材料,具有抗拉强度高、抗腐蚀性强等优点,因此在替代钢筋等金属材料上有着广阔的应用前景。为推广采用GFRP筋作为加筋体的加筋水泥土桩锚支护技术,填补相关研究领域的空白,本文对GFRP筋-水泥土界面粘结特性展开了试验研究,主要工作及成果如下:首先,通过150组GFRP筋与水泥土的单元体中心拉拔试验以及对应的水泥土无侧限抗压强度试验,研究了水泥掺入比、原土含水率及养护龄期对GFRP筋-水泥土界面粘结性能的影响,回归分析得到了GFRP筋-水泥土界面粘结强度与水泥土无侧限抗压强度之间,以及GFRP筋-水泥土界面粘结强度与水泥掺入比、原土含水率及养护龄期之间的经验公式;基于界面粘结滑移曲线以及剪切破坏状态对GFRP筋-水泥土界面的粘结滑移机理进行了定性分析,并根据统计结果给出了粘结滑移曲线各特征点的荷载及位移建议值。其次,在单元体中心拉拔试验的基础上设计界面剪切蠕变试验,采用分级加载方式,得到了GFRP筋-水泥土界面分级加载剪切蠕变曲线,并利用陈氏加载法将其转换为分别加载蠕变曲线,分析得到了GFRP筋-水泥土界面在剪切应力作用下蠕变速率随时间的变化规律;根据规律构建了一种用指数函数形式表示的非线性粘壶,并将其替代原Burgers模型中的线性粘壶,得到了一种改进的非线性Burgers模型,该模型能很好地拟合和预测各级荷载下的GFRP筋-水泥土界面剪切蠕变行为。最后,结合本文的主要研究成果对具体工程实例进行分析。基于荷载传递法,以三折线模型作为荷载传递模型,将单元体的界面粘结滑移曲线应用于加筋体全长受力变形分析,并根据获得的筋顶荷载位移曲线,确定加筋水泥土锚桩的极限承载力和支护刚度;对支护结构进行整体计算,以验证GFRP筋应用于加筋水泥土桩锚支护中的可行性。
郭钢[7](2019)在《扩体锚杆承载机理与极限承载力研究》文中研究表明土层中的扩体锚杆能够在传统等直径摩擦型锚杆的基础上通过锚固体局部扩大和增加少量建筑材料获得承载力的有效提升,这一特性使扩体锚杆的技术创新成为岩土工程界的研究热点。然而,扩体锚杆存在破坏模式复杂、承载机理不明、极限承载力难以预测与评价等问题,这些问题导致这项技术的发展与应用受到了严重的限制。由于存在这些理论与技术瓶颈,扩体锚杆的工程设计只能依赖基于工程经验的设计方法,进而导致其承载力预测值与实测值差别较大,同时也使工程风险与工程成本增加。为解决上述难题,本文设计了具有应变感测功能的扩体锚杆模型,采用光纤应变测量、数字摄影变形测量、模型和现场试验、有限元数值模拟等手段,研究并揭示了扩体锚杆的荷载传递机制、破坏模式及其成因,建立了扩体锚杆承载力的极限平衡分析方法,并提出了预测扩体锚杆承载力的荷载位移双曲线模型。本文的主要研究内容包括:1.设计了具有应变感测功能的扩体锚杆模型,在试验条件下准确测量了扩体锚杆的内力分布情况,揭示了荷载沿杆体的传递机制以及扩体锚杆各承载力分量的发挥规律。在此基础上采用数字摄影变形测量方法详细观测了锚周土体变形场,阐明了由地基土控制的两种扩体锚杆破坏模式,通过锚周土体的力学响应规律分析了突变型和缓变型两种破坏模式下扩体锚杆的荷载传递机制及其力学成因。2.采用光纤应变测量技术设计了扩体锚杆的现场试验,通过杆体变形测量获得了扩体锚杆足尺模型的荷载传递情况,明确了扩体锚杆的无粘结锚固段、普通锚固段和扩体锚固段的承载力分布和发展规律。此外,还设计了扩体锚杆与传统摩擦型锚杆的对比试验,定量说明了扩体锚杆在承载力和变形量控制等方面力学性能的优势。3.建立了扩体锚杆受上拔力作用的土-锚有限元数值模型,分析了扩体锚杆的几何尺寸和地基土的力学性质与扩体锚杆承载力之间的关系,提出了用于定量描述扩体锚杆几何尺寸与承载力关系的承载比概念,为扩体锚杆工程的优化设计提供了有力的理论依据。4.基于实测的地基土变形区形态,提出了扩体锚杆受拉拔力作用的临界状态。在此基础上采用极限平衡方法建立了土体变形区尺寸和锚杆端阻力的计算公式,给出了锚杆极限承载力计算方法,经过试验实测数据的验证发现该计算方法具有较高的准确性。此外,基于工程实测数据提出了表征扩体锚杆荷载位移关系的双曲线模型,基于该模型和部分试验数据能够预测锚杆的承载力,从而解决工程实践中因扩体锚杆难以加载到破坏状态而导致锚杆的承载力水平难以评价的工程技术问题。
陶磊[8](2018)在《深基坑深层多级降水土钉墙施工工法及工程实践》文中研究指明基坑工程主要包括基坑支护体系的设计、施工、降水工程,基坑监测工程和土方开挖工程,是一项综合性很强的系统工程,其支护体系承受的土压力又具有较强的时空效应。目前比较常用的支护类型有排桩、地下连续墙、重力式水泥土墙、土钉墙、逆作拱墙等,而对于深基坑一般采取桩+支撑+止水帷幕的传统支护体系。本文的主要内容依托于常州武进新天地不夜城基坑工程实践,对在承压水地区、具有粘性土层作为承压水顶、底板的地质条件下采用深基坑多级降水土钉墙施工工法的应用做了探讨和总结。该工法的应用突破了《建筑基坑支护技术规程》对土钉墙支护形式适用范围限定在挖深12.0m以内的规定,突破了深基坑常规采用“外止内降”的地下水处理模式,而大胆采用了敞开式降水模式。常州武进新天地不夜城基坑工程是采用土钉墙加桩加钢管抛撑的组合支护形式解决了深大基坑中部重要高耸构筑物支护难题,本文做此研究是希望能为今后类似基坑工程设计及施工提供参考。本文的主要研究内容如下:1、阐述该工法的来源与实践情况:该工法适用于承压水地区、具有粘性土层作为承压水顶、底板的地质条件下,超过12m的深基坑。深基坑深层多级降水土钉墙施工工法是依托敞开式深层多级降水+土钉墙支护体系,前者通过敞开式降水来达到“止水”的目的,从而形成了“动态止水”的止水帷幕,后者起到支护作用。2、三个类似工程实践的对比分析:可以直观的展现出在承压水顶板为硬塑——可塑粘土(俗称“硬壳层”)的地质条件下,深层敞开式降水在不同支护形式下的应用。通过对最终监测数据的研究分析,可以让深层敞开式多级降水在以后的支护降水选型中得以推广。3、通过常州武进新天地不夜城基坑支护工程,具体阐述了深层多级降水在工程实践中的应用。设计方案总体思路的分析具体地阐述了工法的设计理念和步骤。该工程采用土钉墙加桩加钢管抛撑的组合支护形式,解决了深大基坑中部重要高耸构筑物支护难题,时刻注意对基坑中部矗立高度228米的武进电视塔的保护,作为高耸构筑物,其整体稳定及变形控制十分重要。基坑开挖后,塔基工程桩仅有1/3位于坑底开挖面以下,具体的施工工序和控制方法在文中做了分析总结。4、通过对采用有限元分析的塔基变形数据和实际监测数据进行对比分析,发现实际的沉降数据是有限元分析计算数据的1.3倍左右,但总体上为均匀沉降,满足电视塔的正常使用。具体为:有限元分析较好地反映了基坑开挖对电视塔的影响,为设计提供了有利的参考,并进一步验证了基坑支护设计方案的合理性;土方开挖期间,电视塔沉降值较大,但不均匀值很小,均能满足其正常使用要求;总之,有限元分析是模拟完全理想施工条件下的情况,通过控制其倾斜率来保证电视塔均匀沉降,建议土方开挖过程中应以电视塔为中心分层对撑开挖,抛撑架设也应对称施工。
高军程[9](2018)在《基于离心模型试验的预应力锚杆柔性支护结构力学行为研究》文中提出预应力锚杆柔性支护技术是一种相对较新的深基坑支护技术,主要由预应力锚杆、锚下承载结构以及喷射混凝土面层组成,广泛应用于风化岩层中。本文以预应力锚杆柔性支护法结构为研究对象,结合压力型预应力锚杆因其具有可拔除性所以越来越多的应用于城市中心区这一工程热点,以离心模型试验为主要研究方法,结合解析计算模型和数值模型,以压力型预应力锚杆在离心模型中的制作和安装方法、离心场中的自动开挖模拟装置、压力型与拉力型锚杆的支护效果的差异性、作用于喷射混凝土面层上的土压力等力学行为为研究对象,主要研究内容如下:(1)针对压力型预应力锚杆在远端存在承载体的结构特点,研发了压力型预应力锚杆模型在小型离心模型中的制作及安装方法;针对无法对微小直径的钢丝进行内力监测的试验现状,研发了应用光纤光栅传感器对预应力锚杆进行预应力精确张拉及二次张拉的试验技术;为了更加准确的模拟预应力锚杆柔性支护结构的现场施工顺序,还原其真实的应力应变条件,研发了在离心机不停机的情况下对基坑模型实现分步开挖及预应力张拉过程的间接模拟装置及技术;参考混凝土的组分及配合比的设计方法,选取了强风化板岩层相似材料的各个组分,通过正交试验法确定了强风化板岩层相似材料的配比,并开展基本力学试验,测定相关物理力学参数,确定了强风化板岩相似材料的目标配合重量比为石膏:重晶石粉:石英砂:云母片:水=1:3.85:1.46:0.2:1;对于压力型与拉力型两种形式的预应力锚杆,通过分析其结构形式上由于锚固方式的截然不同导致其自由段长度迥然不同的结构特点,通过预应力张拉后二者自由段弹性应变相同的假设,建立起预应力张拉值与锚杆自由段长度成正比的分析方法对二者的力学行为异同点进行比分析,结果表明两种形式的预应力锚杆虽然锚固机理不同,但破坏模式上并无明显的区别;(2)通过分析不同预应力作用下基坑不同深度处的水平位移时程曲线,分析得出基坑的每一步开挖过程基本都可以分成两个阶段:位移释放阶段与位移稳定阶段;通过分析分步开挖作用下基坑不同深度处的的水平土压力时程曲线,研究得出了在不同预应力值作用下,在每次开挖作用下,基坑侧壁的水平土压力都会发生重分布;并且随着开挖的持续进行,基坑不同深度的土压力值都在持续减小。其中,在坑壁中部位置的水平土压力值波动范围较基坑顶部及基坑底部范围更大,说明开挖效应对水平土压力造成的力的重分布对基坑中部的影响要大于基坑顶和基坑底部。(3)根据弹性理论、土楔理论与摩尔—库伦破坏准则提出了一个锚杆预应力扩散圆锥模型;应用预应力扩散模型,通过静力平衡及摩尔-库伦破坏准则推导得到了作用于喷射混凝土面层的水平土压力解析解;通过本文中的深基坑离心模型试验及赵晓彦团队的高边坡离心模型试验得到的作用于喷射混凝土面层的水平土压力数据,间接验证了预应力扩散角为一个不受预应力值影响的常数的结论;理论解与两组相互独立的离心模型试验数据都吻合地比较好。说明该水平土压力的解析解可以用来预测作用于预应力锚杆柔性支护结构上的水平土压力。(4)针对预应力锚杆柔性支护结构中横向布置刚性锚下承载结构的情况,将土拱模型应用于该支护结构;通过静力平衡及摩尔-库伦破坏准则推导得到了作用于喷射混凝土面层的水平土压力解析解,并通过两组彼此独立的离心模型试验验证了该解析解合理性;通过对两个解析解的对比分析,基于预应力扩散模型和基于土拱模型得到的水平土压力解析解适用于预应力锚杆柔性支护结构适用的粉质粘土及软岩地层;基于土拱模型得到的水平土压力解析解整体上的吻合程度比基于预应力扩散模型得到的解析结算结果要好,说明土拱模型更符合实际情况;通过对基于预应力扩散模型和基于土拱模型解析计算得出的水平土压力进行力学参数分析,得到了两种水平土压力解析解在特定的地质条件下,在锚杆间距l=3m的情况下,两种解析解的计算结果具有一致性。(5)结合大连胜利广场深基坑预应力锚杆柔性支护工程案例,采用数值模拟、离心模型试验及解析计算三种方法对该工程进行了力学行为上的对比分析,得到基坑侧壁的水平变形和竖向沉降随基坑开挖而逐步增加;随着开挖深度的增加,深层的开挖对基坑表层水平位移的影响不断减下。拉裂缝与局部滑移破坏同时存在:拉裂缝存在于锚杆锚固区域后端,说明预应力锚杆对锚固区域的整体加固作用明显;直线型滑移裂缝则从上表面到模型内部裂缝宽度逐渐减小直至在第四排锚杆处消失,说明了锚杆的抗剪力和预应力的锚固作用阻碍了滑裂面的的进一步贯通及滑移,压力型预应力锚杆有效地保证了基坑的整体稳定性。
江贤锋[10](2016)在《拉力分散型锚杆在北京耀辉国际城基坑支护中的应用研究》文中提出锚杆于十九世纪末最早应用于煤矿巷道支护、矿山岩层加固,发展到如今也是现代煤矿巷道支护中的最重要的组成部分。由于锚杆可根据工况设计长度,最长可达30余米,能深入围岩深处,并可力,充分调动深部稳定围岩的自身强度主动支护围岩,故能取得良好的支护效果,应用十分广泛。现在锚杆不仅用于矿山煤矿,也大量应用于工程技术中,对基坑、边坡、坝体、隧道等进行主动加固。我国自上世纪五十年代开始锚杆支护以来,几十年来锚固技术得到了日新月异的发展,在城市建设中,大量应用于深基坑支护。近年来随着在工程领域的锚杆的大量实践使用,也发展出了很多不同的锚固技术,但无需讳言的是关于锚固技术的理论研究远远没赶上其实践应用的速度。本文在讨论常用基坑支护方式的基础上,引出拉力分散型锚杆在深基坑支护中的应用,分析了普通拉力型锚杆及拉力分散型锚杆的受力机理,并分别推导获得了锚固段轴力及剪应力的受力分布解析解,在此基础上,进一步对公式中的参数进行了敏感性分析,重点关注粘聚力、内摩擦角、Ea/Es对应力分布曲线的影响规律。最后结合拉力分散型锚杆在北京耀辉国际城基坑中应用,介绍了其设计理念、施工要点及应用前景。而且,对此基坑由于种种原因,该基坑从开挖完成到肥槽回填,经历了两年多的时间,在这么长的时间里,坡面及基坑周边未出现明显的裂缝及变形现象,基坑整体稳定性较好,充分说明采用拉力分散型锚杆是适宜的,在技术上是可靠的;拉力分散型锚杆的采用使得整个工程的钢绞线用量减少了20%以上,降低了工程造价,减少了社会资源的浪费,有着明显的经济效益和社会效益。并得出以下结论:(1)锚固段轴力、剪应力均随着内摩擦角、粘聚力取值的增大而增大,且内摩擦角、粘聚力取值越大,轴力、剪应力的分布越不均匀,曲线上扬越明显;而Ea/Es取值越大,轴力、剪应力曲线越平缓,锚固段近端处的应力水平越低。(2)拉力分散型锚杆剪应力分布均匀,蠕变变形量小,大大降低应力集中施加预应现象,地层强度利用率高。(3)拉力分散型锚杆承载力与锚固段长度成比例增长,同等锚固长度,承载力比普通拉力型锚杆可提高30%以上,适用于对承载力要求较高的工程;设计时应充分考虑地层情况,优化锚固段和自由段长度,合理确定分组及张拉锁定值,以充分利用岩土体自身强度。(4)相对普通拉力型锚杆可节约钢绞线20%以上,而并不增加其它方面的费用,有着良好的经济效益。本文通过对拉力分散型锚杆受力机理的分析及其在工程实例的运用,总结拉力分散型锚杆承载力高、经济性能优、适应性强的特点及其广阔的应用方向。
二、基坑支护土钉受拉荷载值的解析解(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基坑支护土钉受拉荷载值的解析解(论文提纲范文)
(1)局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 桩锚支护深基坑变形及稳定性研究现状 |
1.2.2 局部荷载下基坑变形及稳定性研究现状 |
1.2.3 参数敏感性分析研究现状 |
1.3 深基坑桩锚支护结构研究存在的问题 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
第2章 局部荷载作用下桩锚支护结构受力与变形分析 |
2.1 引言 |
2.2 深基坑桩锚支护结构分析 |
2.2.1 桩锚支护结构的特点 |
2.2.2 桩锚支护结构的工作机理 |
2.2.3 土拱效应分析 |
2.2.4 桩锚支护结构变形计算方法 |
2.3 局部荷载作用下的桩锚支护结构内力与变形计算 |
2.3.1 计算模型的建立及基本假定 |
2.3.2 土压力计算模型的选用 |
2.3.3 局部荷载引起的附加土压力 |
2.3.4 计算参数的确定 |
2.3.5 支护桩挠曲方程的确立 |
2.3.6 支护桩的变形及内力计算 |
2.4 局部荷载作用下的支护结构桩间距优化分析 |
2.4.1 承载土拱分析 |
2.4.2 强度理论比选 |
2.4.3 合理桩间距确定 |
2.5 工程算例分析 |
2.5.1 工程概况 |
2.5.2 数值模拟 |
2.5.3 支护桩内力与变形的计算结果分析 |
2.5.4 桩间距优化结果分析 |
2.5.5 影响因素分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 局部荷载作用下桩锚支护深基坑的整体稳定性分析 |
3.1 引言 |
3.2 局部荷载作用下桩锚支护深基坑的整体稳定性计算 |
3.2.1 深基坑整体稳定性分析方法 |
3.2.2 深基坑整体稳定性计算模型 |
3.2.3 局部荷载作用下的土体应力计算 |
3.2.4 考虑局部荷载及锚索作用的稳定性计算 |
3.3 坑外土体承载力特征值分析 |
3.4 工程算例分析 |
3.4.1 不同方法计算结果对比 |
3.4.2 局部荷载值对整体稳定性的影响 |
3.4.3 坑外堆载限值分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 局部荷载作用下桩锚支护结构变形的影响因素敏感性分析 |
4.1 引言 |
4.2 因素敏感性分析方法 |
4.2.1 单因素敏感性分析 |
4.2.2 多因素敏感性分析 |
4.3 局部荷载相关参数影响性分析 |
4.3.1 局部荷载值的影响 |
4.3.2 局部荷载位置的影响 |
4.3.3 局部荷载作用宽度的影响 |
4.4 支护结构相关参数影响性分析 |
4.4.1 桩径的影响 |
4.4.2 桩间距的影响 |
4.4.3 锚索预应力的影响 |
4.4.4 锚索入射角的影响 |
4.5 基于改进灰色关联法的各因素敏感性分析 |
4.5.1 改进灰色关联分析法的分析步骤 |
4.5.2 对本文中各参数进行灰色关联度计算 |
4.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
附录 B 攻读学位期间所参与的项目基金及项目 |
(2)托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 微型桩支护法 |
1.2.2 土钉墙支护法 |
1.2.3 复合土钉墙支护法 |
1.2.4 托换支护法 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 存在问题 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 本文技术路线 |
第二章 托换单桩的内力分析与计算 |
2.1 综合刚度原理及双参数法 |
2.2 托换桩的有限差分解 |
2.2.1 基本假定 |
2.2.2 微分方程的建立 |
2.2.3 单桩有限差分解 |
2.3 实例分析 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 基坑设计参数 |
2.3.3 结果分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 考虑P-Δ效应的托换桩-土钉墙组合结构变形协调与荷载传递机理 |
3.1 托换桩-土钉墙组合结构计算模型 |
3.2 托换桩-土钉墙组合结构内力与变形计算方法 |
3.2.1 土钉与托换桩的水平刚度系数 |
3.2.2 土压力分配计算 |
3.2.3 传统的杆系有限元法 |
3.2.4 考虑P-Δ效应的杆系有限元法 |
3.2.5 基坑坡顶沉降(S_1) |
3.2.6 托换桩的沉降(S2) |
3.3 托换桩-土钉墙组合结构理论结果与试验结果对比 |
3.3.1 托换桩桩身位移对比 |
3.3.2 地表沉降分析 |
3.3.3 托换桩弯矩分析 |
3.3.4 桩侧土压力分析 |
3.3.5 土钉轴力分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 托换桩-土钉墙组合支护结构影响参数分析研究 |
4.1 工程案例与数值模型 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 模型介绍 |
4.1.3 材料计算参数 |
4.1.4 数值分析工况 |
4.2 监测结果与数值结果分析 |
4.2.1 桩身位移分析 |
4.2.2 地表沉降分析 |
4.2.3 托换桩弯矩分析 |
4.2.4 土钉轴力分析 |
4.2.5 基坑侧壁土压力分析 |
4.3 托换支护法影响参数分析 |
4.3.1 坡顶荷载影响 |
4.3.2 托换桩桩径影响 |
4.3.3 托换桩桩间距影响 |
4.3.4 土钉长度的影响 |
4.3.5 土钉竖向间距影响 |
4.3.6 土钉预应力影响 |
4.3.7 托换桩嵌固深度影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 托换桩-土钉墙组合支护结构稳定性分析研究 |
5.1 托换支护法结构的破坏模式 |
5.1.1 托换桩竖向失稳 |
5.1.2 托换桩侧向失稳 |
5.1.3 土钉抗拔破坏 |
5.1.4 整体失稳破坏 |
5.2 托换支护结构整体稳定性影响因素分析 |
5.2.1 嵌固深度对稳定性的影响 |
5.2.2 土钉长度对稳定性的影响 |
5.2.3 土钉水平间距对稳定性的影响 |
5.2.4 桩间距对稳定性的影响 |
5.2.5 坡顶荷载对稳定性的影响 |
5.3 基于极限上限法稳定性简化计算方法 |
5.3.1 土体自重的外功率 |
5.3.2 坡顶既有建筑物荷载的外功率 |
5.3.3 托换桩桩顶的外荷载功率 |
5.3.4 滑动面上的内部能量耗散 |
5.3.5 土钉的外功率 |
5.3.6 托换桩的抗力功率 |
5.3.7 整体稳定性分析 |
5.3.8 算例验证 |
5.4 本章小结 |
第六章 托换桩-土钉墙组合支护结构工程设计方法研究 |
6.1 设计步骤 |
6.2 设计计算方法 |
6.2.1 土钉设计参数 |
6.2.2 托换桩设计参数 |
6.2.3 托换桩内力与变形计算 |
6.2.4 土钉轴力计算 |
6.2.5 单桩承载力计算 |
6.2.6 托换桩弯剪验算 |
6.2.7 抗倾覆稳定验算 |
6.2.8 抗隆起稳定验算 |
6.2.9 整体稳定性验算 |
6.3 本章小结 |
第七章 托换桩-土钉墙组合支护结构工程应用研究 |
7.1 工程实例 |
7.1.1 工程概况 |
7.1.2 土层参数 |
7.1.3 基坑设计参数 |
7.2 托换支护法与桩锚结构、地连墙结构内力与变形对比分析 |
7.2.1 计算参数 |
7.2.2 内力与变形对比分析 |
7.3 本章小结 |
第八章 结论和展望 |
8.1 本文主要结论 |
8.2 本文创新点 |
8.3 不足和展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文 |
(3)延吉地区深基坑支护技术的研究与应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 基坑工程的发展途径 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 深基坑工程的新技术 |
1.4 深基坑工程中的主要问题与不足 |
1.4.1 设计问题 |
1.4.2 施工问题 |
1.4.3 结语 |
1.5 本文的研究内容和技术路线 |
2 常用基坑支护形式 |
2.1 悬臂桩支护结构 |
2.1.1 悬臂式支护形式概述 |
2.1.2 作用机理及受力分析 |
2.2 土钉支护结构 |
2.2.1 土钉支护形式概述 |
2.2.2 土钉支护的受力分析及其工作机理 |
2.3 复合土钉墙支护 |
2.4 桩锚支护结构 |
2.4.1 桩锚支护形式概述 |
2.4.2 作用机理与受力分析 |
2.5 各种支护结构之间的适用性比较 |
2.6 本章小结 |
3 深基坑支护形式在延吉地区工程中的应用 |
3.1 工程概况 |
3.2 设计参数 |
3.3 施工方案 |
3.4 桩间及岩石坡面喷射砼 |
3.5 基坑降水施工 |
3.6 本章小结 |
4 深基坑变形规律研究 |
4.1 基坑变形监测意义 |
4.2 监测工作目的和内容 |
4.3 基准点、观测点的设置 |
4.4 基坑护壁桩的位移观测 |
4.5 报警值 |
4.6 质量保证措施 |
4.7 质量控制 |
4.8 本文实例 |
4.9 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
作者简介 |
作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
致谢 |
(4)围护桩钢筋笼焊接质量对基坑工程性状的影响(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 深基坑研究的发展历程 |
1.2.2 深基坑支护结构设计方法研究现状 |
1.2.3 主要基坑支护类型介绍 |
1.2.4 围护桩受力及变形研究现状 |
1.2.5 焊接相关研究现状分析 |
1.3 研究中存在的问题及本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 焊缝长度对围护结构受力性能的影响试验方案设计 |
2.1 试验目的及可行性分析 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 试件制作 |
2.3 加载方式和加载制度 |
2.4 量测方案 |
2.4.1 荷载量测 |
2.4.2 钢筋应变量测 |
2.4.3 混凝土应变量测 |
2.4.4 挠度量测 |
2.4.5 裂缝观测 |
2.5 本章小结 |
第三章 焊缝长度对围护结构受力性能的影响试验分析 |
3.1 钢筋混凝土梁正截面承载力计算的基本假定 |
3.1.1 平截面假定 |
3.1.2 不考虑混凝土的抗拉强度 |
3.1.3 材料的本构关系 |
3.2 材料力学性能试验结果 |
3.2.1 混凝土材料性能试验 |
3.2.2 钢筋材料性能试验 |
3.3 开裂荷载及开裂位置 |
3.4 试验梁破坏形态 |
3.5 极限荷载与钢筋焊缝长度关系分析 |
3.5.1 极限荷载理论值 |
3.5.2 极限荷载实测值 |
3.6 试验梁挠度分析 |
3.7 最大裂缝宽度分析 |
3.8 应变分析 |
3.8.1 钢筋的应变分析 |
3.8.2 混凝土的应变分析 |
3.9 焊缝截面弯矩分析 |
3.10 本章小结 |
第四章 试验结果与有限元对比分析 |
4.1 ANSYS有限元软件概述 |
4.2 ANSYS有限元模型的建立 |
4.2.1 基本概念 |
4.2.2 模型与单元 |
4.2.3 材料性质与本构关系 |
4.3 未焊接组试验梁模拟结果与试验数据对比分析 |
4.4 不同焊接长度试验梁钢筋弹性模量折减系数 |
4.5 本章小结 |
第五章 焊接质量对基坑性状影响的普遍规律 |
5.1 MIDAS/GTS软件简介 |
5.1.1 分析方法 |
5.1.2 建模分析流程 |
5.2 焊缝长度参数敏感性分析 |
5.2.1 参数敏感性分析方法 |
5.2.2 建立有限元模型 |
5.2.3 有限元模型开挖工况 |
5.2.4 不同焊缝长度对基坑工程性状影响分析 |
5.3 本章小结 |
第六章 钢筋焊接质量问题导致的基坑坍塌实例分析 |
6.1 工程概况 |
6.1.1 场地水文地质条件及评价 |
6.1.2 场地岩土层的结构和特征 |
6.2 倒塌基坑分析 |
6.2.1 倒塌基坑概况 |
6.2.2 事故原因分析 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
7.3 创新点 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
1 作者简历 |
2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
3 发明专利 |
学位论文数据集 |
(5)锚杆抗拔承载力现场对比试验及数值模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 锚固技术的国内外研究现状 |
1.2.1 锚固技术的发展和应用 |
1.2.2 锚固机理及力学参数研究 |
1.2.3 锚固机理模型试验研究 |
1.2.4 锚杆支护设计优化研究 |
1.2.5 倒刺锚杆的研究现状 |
1.3 主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 锚杆抗拔承载力现场对比试验 |
2.1 引言 |
2.2 试验目的 |
2.3 现场试验概况 |
2.3.1 现场基坑工程概况 |
2.3.2 地质概况 |
2.3.3 总体试验方案 |
2.4 试验准备 |
2.4.1 倒刺锚杆制作方法 |
2.4.2 倒刺锚杆的钻孔方法 |
2.5 试验与测试方案 |
2.5.1 试验加载装置安装 |
2.5.2 试验加载步骤 |
2.6 试验现象观测及破坏形式分析 |
2.7 锚杆抗拔承载力试验测试结果分析 |
2.8 本章小结 |
3 锚杆抗拔承载力现场对比试验数值模拟分析 |
3.1 引言 |
3.2 ABAQUS简介 |
3.3 基本假设 |
3.4 倒刺型锚杆数值模拟模型的建立 |
3.4.1 模型建立 |
3.4.2 网格划分 |
3.4.3 模型边界条件及接触面设置 |
3.4.4 本构模型的选取 |
3.4.5 模拟参数的选取 |
3.5 数值模拟结果及分析 |
3.5.1 无倒刺锚杆抗拔试验模拟结果 |
3.5.2 一组倒刺锚杆抗拔试验模拟结果 |
3.5.3 带一组倒刺锚杆(有膨胀剂)抗拔试验模拟结果 |
3.5.4 带2组倒刺锚杆抗拔试验模拟结果 |
3.5.5 相同初始荷载下无倒刺锚杆抗拔试验模拟结果 |
3.5.6 倒刺对锚杆抗拔承载力的影响因素分析 |
3.6 本章小结 |
4 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
致谢 |
参考文献 |
(6)水泥土中GFRP筋粘结特性试验研究及应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 室内界面粘结性能试验方法研究现状 |
1.2.2 FRP筋与胶结体粘结性能研究现状 |
1.2.3 水泥土与加筋体粘结性能研究现状 |
1.2.4 水泥土强度研究现状 |
1.3 本文研究内容与方法 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
第2章 GFRP筋-水泥土界面瞬时拉拔试验 |
2.1 概述 |
2.2 GFRP筋-水泥土界面瞬时拉拔试验方案 |
2.3 试验材料及装置 |
2.3.1 试验材料 |
2.3.2 试验装置 |
2.4 试验步骤 |
2.4.1 试件制备步骤 |
2.4.2 水泥土无侧限抗压强度试验步骤 |
2.4.3 GFRP筋-水泥土界面瞬时拉拔试验步骤 |
2.5 本章小结 |
第3章 GFRP筋-水泥土界面粘结滑移特性分析 |
3.1 试验结果处理 |
3.1.1 粘结强度计算 |
3.1.2 粘结滑移计算 |
3.1.3 水泥土无侧限抗压强度计算 |
3.2 GFRP筋-水泥土界面粘结滑移曲线 |
3.3 GFRP筋-水泥土界面峰值粘结强度变化规律 |
3.3.1 掺入比对粘结强度的影响 |
3.3.2 含水率对粘结强度的影响 |
3.3.3 龄期对粘结强度的影响 |
3.3.4 峰值粘结强度的回归分析 |
3.4 水泥土无侧限抗压强度变化规律 |
3.4.1 掺入比对无侧限抗压强度的影响 |
3.4.2 含水率对无侧限抗压强度的影响 |
3.4.3 龄期对无侧限抗压强度的影响 |
3.4.4 无侧限抗压强度的回归分析 |
3.4.5 无侧限抗压强度与峰值粘结强度之间关系 |
3.5 拉拔界面破坏特征及粘结滑移机理 |
3.5.1 瞬时拉拔界面破坏特征 |
3.5.2 第一类曲线的粘结滑移机理 |
3.5.3 第二类曲线的粘结滑移机理 |
3.6 本章小结 |
第4章 GFRP筋-水泥土界面剪切蠕变特性试验研究 |
4.1 概述 |
4.2 GFRP筋-水泥土界面剪切蠕变试验 |
4.2.1 蠕变试验方案 |
4.2.2 蠕变拉拔试验过程 |
4.2.3 蠕变拉拔界面破坏特征 |
4.2.4 剪切蠕变分级加载曲线 |
4.2.5 剪切蠕变分别加载曲线 |
4.3 GFRP筋-水泥土界面剪切蠕变模型 |
4.3.1 蠕变本构模型介绍 |
4.3.2 Burgers蠕变模型的改进 |
4.3.3 改进的非线性Burgers模型参数辨识 |
4.3.4 模型拟合精度对比分析 |
4.3.5 模型预测效果对比分析 |
4.3.6 模型参数讨论 |
4.4 改进非线性Burgers模型的应用 |
4.5 本章小结 |
第5章 工程应用 |
5.1 概述 |
5.2 加筋水泥土桩锚支护工程概况 |
5.3 支挡结构设计方案 |
5.3.1 SMW工法桩设计 |
5.3.2 LXK锚桩设计 |
5.4 加筋水泥土锚桩计算原理 |
5.4.1 荷载传递模型 |
5.4.2 荷载传递法 |
5.4.3 半解析解的推导 |
5.4.4 参数分析 |
5.5 设计计算 |
5.5.1 似含水率换算 |
5.5.2 加筋水泥土锚桩的极限承载力计算 |
5.5.3 加筋水泥土锚桩的支护刚度计算 |
5.5.4 支挡结构计算 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A(攻读学位期间的学术论文及科研情况) |
附录 B(荷载传递法MATLAB程序) |
(7)扩体锚杆承载机理与极限承载力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 本课题研究背景及意义 |
1.2 土层锚杆研究现状与发展趋势 |
1.2.1 土层锚杆锚固机理与荷载传递规律 |
1.2.2 岩土锚杆试验技术发展现状 |
1.2.3 岩土锚固技术发展趋势 |
1.3 扩体锚固技术研究现状 |
1.3.1 扩体锚杆研究现状 |
1.3.2 桩端阻力与抗拔桩研究方法 |
1.4 囊式扩体锚杆构造与施工工艺 |
1.4.1 囊式扩体锚杆结构设计 |
1.4.2 囊式扩体锚杆施工工艺 |
1.5 本课题主要研究内容与技术路线 |
第2章 扩体锚杆模型承载机理试验 |
2.1 引言 |
2.2 扩体锚杆荷载传递机理模型试验 |
2.2.1 光纤光栅应变测量技术 |
2.2.2 模型试验准备 |
2.2.3 试验结果与分析 |
2.3 锚周土体力学响应模型试验 |
2.3.1 数字摄影测量技术 |
2.3.2 模型试验准备 |
2.3.3 试验结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 扩体锚杆承载性能现场试验 |
3.1 引言 |
3.2 扩体锚杆与等直径摩擦型锚杆现场对比试验 |
3.2.1 试验目的 |
3.2.2 试验场地概况 |
3.2.3 试验方案 |
3.2.4 试验结果与分析 |
3.3 扩体锚杆传力机制现场试验 |
3.3.1 试验目的 |
3.3.2 试验场地概况 |
3.3.3 试验方案 |
3.3.4 试验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 扩体锚杆承载机制数值分析 |
4.1 引言 |
4.2 数值模型 |
4.2.1 基本问题 |
4.2.2 数值模型建立基本假定 |
4.2.3 数值模型的建立 |
4.3 黏性土中扩体锚杆承载性能分析 |
4.3.1 黏性土中扩体锚杆荷载传递机制 |
4.3.2 锚周土体塑性变形区分析 |
4.4 扩体锚杆承载性能影响因素分析 |
4.4.1 扩体锚固段直径影响 |
4.4.2 扩体锚固段长度影响 |
4.4.3 扩体锚杆埋深影响 |
4.4.4 扩体锚杆承载比 |
4.4.5 地基土抗剪强度指标影响 |
4.5 本章小结 |
第5章 扩体锚杆极限承载力预测方法 |
5.1 引言 |
5.2 扩体锚杆极限抗拔力计算方法 |
5.2.1 锚杆端阻力计算公式建立 |
5.2.2 锚周土体破坏范围计算 |
5.2.3 关于锚周土体破坏准则探讨 |
5.2.4 扩体锚杆极限承载力计算方法 |
5.3 基于双曲线模型的承载力预测方法 |
5.3.1 荷载-位移关系双曲线模型 |
5.3.2 利用双曲线模型预测锚杆承载力 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
个人简历 |
(8)深基坑深层多级降水土钉墙施工工法及工程实践(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深基坑支护研究现状 |
1.2.2 深基坑止降水研究现状 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 深层多级降水土钉墙施工工法的概况 |
2.1 深层多级降水土钉墙工法的适用范围 |
2.1.1 深层多级降水土钉墙工法的适用土质条件 |
2.1.2 深层多级降水土钉墙工法的特色 |
2.2 深层多级降水土钉墙工法的原理 |
2.2.1 深层多级降水土钉墙工法的实践流程 |
2.2.2 深层多级降水土钉墙工法的现实意义 |
2.3 深层多级降水土钉墙工法的施工工艺及要点 |
2.3.1 深层多级降水的施工工艺及要点 |
2.3.2 深层多级降水土钉墙的施工工艺及要点 |
2.4 深层多级降水土钉墙工法与其他支护降水形式的比较分析 |
2.4.1 基坑的止降水形式 |
2.4.2 基坑的支护形式 |
2.5 本章小结 |
第三章 深层敞开式多级降水在不同支护形式下的应用对比 |
3.1 深层敞开式多级降水在放坡土钉墙工程中的应用 |
3.1.1 工程概况 |
3.1.2 工程水文地质情况 |
3.1.3 施工过程中遇到的问题及处理方法 |
3.1.4 工程监测结果 |
3.2 深层敞开式多级降水在排桩+锚杆的支护形式中的应用 |
3.2.1 工程概况 |
3.2.2 工程水文地质情况 |
3.2.3 施工过程中遇到的问题及处理方法 |
3.2.4 工程监测结果 |
3.3 深层敞开式多级降水在排桩+支撑工程中的应用 |
3.3.1 工程概况 |
3.3.2 工程水文地质情况 |
3.3.3 施工过程中遇到的问题及处理方法 |
3.3.4 工程监测结果 |
3.4 本章小结 |
第四章 深层敞开式多级降水土钉墙工法的设计与施工分析 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 基坑开挖深度 |
4.1.2 周边环境 |
4.1.3 工程地质条件 |
4.1.4 水文地质条件 |
4.2 基坑支护方案的总体思路 |
4.2.1 基坑支护存在的难点 |
4.2.2 支护方案的选型 |
4.3 外围支护段基坑设计方案 |
4.3.1 支护方案设计 |
4.3.2 支护结构的计算 |
4.3.3 降、排水方案的设计 |
4.3.4 管井降水系统的计算 |
4.3.5 地面沉降的预测 |
4.3.6 外围不夜城支护段监测最终数据 |
4.4 本章小结 |
第五章 内部电视塔支护段基坑设计方案与计算 |
5.1 支护方案设计 |
5.2 支护结构的计算 |
5.2.1 靠近塔基区段超载计算 |
5.2.2 支撑体系水平刚度系数计算 |
5.2.3 塔基基础抗水平荷计算 |
5.2.4 靠近塔基区段第一次放坡开挖计算 |
5.2.5 靠近塔基区段第二次开挖计算 |
5.2.6 塔基之间区段第二次开挖计算 |
5.2.7 坑内土台土钉支护计算 |
5.2.8 冠梁计算 |
5.2.9 支撑计算 |
5.2.10 立柱及立柱桩计算 |
5.3 本章小结 |
第六章 基坑开挖对电视塔影响的有限元分析与施工要求 |
6.1 基坑土方开挖对电视塔影响的有限元分析 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 计算模型 |
6.1.3 计算结果分析 |
6.2 内部电视塔支护段监测最终数据 |
6.3 在电视塔塔基开挖过程中对土方开挖的具体要求 |
6.3.1 塔周土方开挖前需完成的工作 |
6.3.2 塔周1:2 土方开挖 |
6.3.3 钢管抛撑后土方开挖 |
6.4 质量控制措施 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(9)基于离心模型试验的预应力锚杆柔性支护结构力学行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关工作研究进展 |
1.2.1 喷射混凝土面层的土压力研究 |
1.2.2 离心模型实验及软岩模型 |
1.2.3 离心模型试验的不停机开挖技术 |
1.2.4 锚固工程中柔性支护结构的离心模型试验 |
1.3 主要研究思路及技术路线 |
2 预应力锚杆柔性支护结构 |
2.1 预应力锚杆柔性支护的基本构成 |
2.1.1 预应力锚杆 |
2.1.2 锚下承载结构 |
2.1.3 钢筋混凝土面层 |
2.1.4 排水系统 |
2.2 施工步骤、特点及适用条件 |
2.2.1 施工步骤 |
2.2.2 特点及优势 |
2.2.3 适用的工程地质条件 |
2.3 预应力锚杆柔性支护结构的研究现状 |
2.4 小结 |
3 预应力锚杆柔性结构支护深基坑的离心模型试验设计及研究 |
3.1 离心模型试验基本原理及试验误差 |
3.1.1 基本原理 |
3.1.2 试验误差 |
3.2 背景工程及地质条件 |
3.3 离心模型试验 |
3.3.1 试验设备 |
3.3.2 深基坑离心模型 |
3.3.3 强风化板岩模型材料 |
3.3.4 预应力值的选取 |
3.4 自动开挖模拟装置 |
3.4.1 研制原理 |
3.4.2 开挖装置 |
3.5 模型材料及辅助设备 |
3.5.1 锚杆模型材料 |
3.5.2 钢筋混凝土面层模型材料 |
3.5.3 光纤光栅传感器 |
3.5.4 锚头固定装置 |
3.6 预应力锚杆柔性支护结构深基坑离心试验模型的研制 |
3.6.1 锚杆模型的研制和固定 |
3.6.2 模型的浇筑 |
3.6.3 预应力张拉 |
3.6.4 安装自动开挖模拟装置 |
3.7 开挖作用对基坑力学行为时程效应的影响及分析 |
3.7.1 水平位移的时程效应分析 |
3.7.2 土压力的时程效应分析 |
3.8 小结 |
4 基于预应力扩散理论的水平土压力研究与离心模型试验对比分析 |
4.1 预应力扩散模型 |
4.1.1 基坑壁的弹性状态 |
4.1.2 半空间体在边界上受法向集中力作用下z方向的应力分量 |
4.1.3 预应力扩散 |
4.2 作用于喷射混凝土面层的土压力计算 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 受力分析 |
4.2.3 水平土压力的解析解 |
4.3 力学参数分析 |
4.4 与离心模型试验的对比分析 |
4.5 小结 |
5 基于土拱效应的水平土压力研究与离心模型试验对比分析 |
5.1 土拱效应及土拱轴线分析 |
5.1.1 土拱效应 |
5.1.2 土拱轴线 |
5.2 基于土拱效应的土压力计算 |
5.2.1 计算模型 |
5.2.2 水平土压力的解析解 |
5.3 力学参数分析 |
5.4 与离心模型试验的对比分析 |
5.5 预应力扩散模型与土拱模型的一致性 |
5.6 小结 |
6 预应力锚杆柔性支护工程实例的力学行为分析 |
6.1 数值模型 |
6.1.1 数值模拟 |
6.1.2 模型参数 |
6.2 基坑位移分析 |
6.2.1 离心模型试验分析 |
6.2.2 数值模型分析 |
6.2.3 对比分析 |
6.3 水平土压力分析 |
6.3.1 解析计算分析 |
6.3.2 与离心模型试验的对比分析 |
6.4 破坏机理分析 |
6.4.1 离心模型试验分析 |
6.4.2 与数值模型对比分析 |
6.5 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)拉力分散型锚杆在北京耀辉国际城基坑支护中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容和方法 |
第2章 基坑支护方案的选择 |
2.1 常用支护体系简述 |
2.2 常用支护体系应用案例 |
2.2.1 土钉墙支护 |
2.2.2 桩锚支护 |
2.2.3 土钉+桩锚支护 |
2.3 支护结构的选择原则 |
第3章 拉力型锚杆的力学分析 |
3.1 拉力型锚杆的应力分布解析解 |
3.2 拉力型锚杆参数的敏感性分析 |
第4章 拉力分散型锚杆的应用研究 |
4.1 耀辉国际城项目背景 |
4.1.1 工程概况 |
4.1.2 工程地质条件 |
4.1.3 水文地质条件 |
4.2 支护方案的选择 |
4.3 耀辉国际城基坑支护方案 |
4.3.1 土钉墙设计 |
4.3.2 桩锚设计 |
4.4 拉力分散型锚杆施工的技术要点 |
4.4.1 拉力分散型锚杆的施工要点 |
4.4.2 拉力分散型锚杆的张拉 |
4.5 拉力分散型锚杆的应用前景 |
4.5.1 节约成本 |
4.5.2 提高承载力 |
第5章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、基坑支护土钉受拉荷载值的解析解(论文参考文献)
- [1]局部荷载作用下桩锚体系中排桩变形与基坑整体稳定性分析[D]. 王延凯. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]托换桩-土钉墙组合支护体系的变形控制机理与稳定性研究[D]. 舒计城. 东南大学, 2020
- [3]延吉地区深基坑支护技术的研究与应用[D]. 张欢. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [4]围护桩钢筋笼焊接质量对基坑工程性状的影响[D]. 张逸. 浙江工业大学, 2020(02)
- [5]锚杆抗拔承载力现场对比试验及数值模拟研究[D]. 郝顺. 华北水利水电大学, 2020(01)
- [6]水泥土中GFRP筋粘结特性试验研究及应用[D]. 黄佳彬. 湖南大学, 2019(07)
- [7]扩体锚杆承载机理与极限承载力研究[D]. 郭钢. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [8]深基坑深层多级降水土钉墙施工工法及工程实践[D]. 陶磊. 东南大学, 2018(01)
- [9]基于离心模型试验的预应力锚杆柔性支护结构力学行为研究[D]. 高军程. 大连理工大学, 2018(12)
- [10]拉力分散型锚杆在北京耀辉国际城基坑支护中的应用研究[D]. 江贤锋. 吉林大学, 2016(03)
标签:锚杆论文; 基坑支护论文; 土钉墙支护论文; 地基承载力特征值论文; 深基坑论文;