双排桩设计理论研究及数值计算分析

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xuwei800
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国经济的迅速发展及城市化进程的不断加快,高层建筑、大型车站、地铁隧道等项目的大量建设,研究更安全、经济、合理的基坑支护结构体系具有十分重要的意义。  双排桩支护结构在结构性能方面具有整体刚度大、侧向位移小等特点,同时在实际施工中无需设置支撑,方便快捷,能够缩短施工工期,因此目前在基坑支护、边坡抗滑等工程中有较为广泛的应用。但是由于双排桩支护结构本身受力相对于单排悬臂桩要更为复杂,尽管目前国内外针对双排桩有较多的设计计算理论,并且在不断发展之中,但是从实际工程应用中看,现有的设计计算理论仍存在一些不足。本文在已有的理论成果基础上进行了更为深入的研究,研究内容如下:  1、总结目前基坑工程中双排桩支护结构的常用布桩形式及理论计算方法,并分析了各方法的计算原理及其不足之处。  2、针对现有理论的不足之处,提出了一种基于DPM法及荷载传递法的双排桩杆系有限元计算模型,推导了模拟桩侧摩阻力的弹簧刚度公式。在此理论基础上,利用微软的Visual Studio平台及MATLAB软件,结合C#语言编写了一套实用方便的计算程序Double-row Piles,具有友好的前处理,使用者可以通过参数的控制选取不同的计算模型,方便工程人员使用。并基于一简化的双排桩算例使用Double-row Piles进行计算,将计算结果与文献结果对比,结果符合实际。  3、采用编写的Double-row Piles程序计算分析双排桩支护结构的内力及变形,并对影响双排桩结构内力及变形的设计要素进行研究,包括:桩径、连梁尺寸、桩间土压缩性、基坑开挖深度等,寻求双排桩设计最优参数。研究结果表明:  (1)双排桩支护结构与单排悬臂桩相比,其受力及变形的机理完全不同,单排悬臂桩基本完全依靠桩体的入土深度来抵抗桩后的主动侧土压力维持其稳定性。研究表明:相同参数下,单排悬臂桩最大侧向位移以及桩身最大弯矩要明显大于双排桩;在变形要求严格的场地环境下,双排桩支护结构具有较强的优势;从配筋角度考虑,双排桩的配筋量也会明显少于单排悬臂桩,能够降低工程造价,更为经济合理。  (2)通过增大桩径、连梁厚度提高桩身及连梁刚度,在一定程度上可以明显的减少双排桩侧向位移,但是当桩径、连梁厚度增大到一定值后,其位移减少的幅度会明显降低;随着桩身刚度的增加,前后排桩桩身最大弯矩会不断增大。随着连梁厚度的增加,排桩桩顶弯矩会不断增加,排桩的整体最大弯矩会逐渐减小,但是当连梁刚度达到一定程度时,桩顶弯矩以及排桩整体最大弯矩均趋于不变。  (3)通过对算例的桩间土进行加固计算分析,结果表明:随着桩间土压缩模量的增大,排桩的侧向位移逐渐减小,后排桩的桩身最大弯矩逐渐增大,前排桩的桩身最大弯矩逐渐减小,但是当刚度达到一定值后,上述位移弯矩变化的幅度均会逐渐降低。改善桩间土体的压缩性可以使两排桩的受力更加接近,弯矩总幅值减小,协同工作的作用更强。但是在工程实践中,桩间土压缩性致使工程成本增大施工难度提高的问题也需重视。  4、本文结合某客运站基坑双排桩工程实例,采用PLAXIS通用岩土有限元计算软件进行数值模拟,并与Double-row Piles程序计算结果以及实际工程监测数据对比分析。结果表明,该理论成果具有一定的工程使用价值。
其他文献
传统PDA产品功能单一,不能适应教育发展的需要实现课堂教学网络化。本文设计的无线课堂教学网络PDA终端可以把数十个PDA学习机终端组成小型无线课堂网络,使得教学方法更加先进,
孔隙度是储层评价的重要参数之一。核磁共振测井只对孔隙流体有响应,在计算孔隙度方面具有其它测井方法无法比拟的优势。但在中国陆相复杂地层的应用中常常发现核磁共振孔隙度
小学数学是一门基础学科,与其他学科联系较为密切,面对新课程改革要求,推动小学数学教学改革是必然选择.在小学数学教学中,由于学科知识较为复杂、抽象,学习难度较大,传统强
自助服务一体机是人社系统公共服务的重要组成内容之一,它通过信息化的手段提升了人社公共服务的整体水平和效率,受到越来越多的关注。本文在查阅大量文献资料的基础上,综述了人
建筑装饰装修行业是一个集文化、艺术、技术于一体的综合性新兴产业,现如今正处于黄金发展时期,随着我国经济的迅猛发展,人们对于其居住、生产生活场所的外观和内部舒适度以
随着现代化教育的快速开展,学校应将工作重点转移到提高教师的教学质量,提升学生的综合学习能力上.广大教育工作者应该结合当前高中教育的现状,改善教学方式,不断打造优质课
随着虚拟现实技术的兴起,汽车试验技术得到了进一步的长足发展。虚拟现实技术对汽车试验学的发展起到了巨大的推动作用,利用虚拟现实技术进行汽车试验场仿真研究已经成为可能
传统的结构隔声测试技术对实验条件要求较高,需要造价较高的专业声学设施并且对测试试件也有较严格的限制。因此减少测试环境和试件对测试结果的影响并提高测试的精度,实现简单测试条件下准确的结构隔声测试对噪声控制工程有着重要的意义。 本论文对一般测试环境下的结构隔声测试技术进行了理论研究和实验验证。首先利用波传递法得到了复合板垂直入射隔声量计算公式,运用该公式可以预报不同材料组合的多层复合板的隔声性能
学位
现今时代随着网络信息科技的快速发展,报纸、周刊、杂志已不再是唯一的信息传送渠道。各式各样的信息传达方式层出不穷,而在网络媒体中对于平面媒体的要求越来越高。这不仅要