高应变动测法在基桩承载力确定中的应用研究

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桩基础是建筑物基础的主要形式之一,桩基承载力的确定是桩基设计的关键。高应变动测法对确定单桩竖向极限承载力具有独特的优点,即无需静载试验中的锚桩或堆载物,时间短、费用低、效率高,还可以进行大吨位桩基检测等。但现行应用程序中计算模型参数的选取具有很大的地域性和主观性,往往造成结果的失真;另外,现场实际操作过程中,锤重的选取及落距的确定等因素均对测试精度造成不同程度的影响。因此,对高应变桩—土参数和锤重等的选取开展深入地分析和研究,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文通过介绍高应变动测法的基本原理与方法,指出阻尼参数选取的不足之处。J c值的选取需要人为判断,存在一定的主观性。另外,J c值还与土性指标有关,存在一定的地域性,如果选用不当,影响测试精度。本文基于唐山曹妃甸沿海地区大量的桩基工程检测资料,通过动、静试验数据的对比分析,给出了该地区不同土质条件下,高应变动测法的阻尼参数的经验值。为该地区类似工程的基桩承载力确定提供可靠依据。针对陕西延长石油集团靖边化工园区沙漠地质条件,运用MIDAS/GTS软件,建立了高应变动测模型,分析了钢筋混凝土灌注桩在不同锤重高应变检测条件下,桩、土间相对位移和桩侧摩擦力分布规律,可供该沙漠地区高应变桩基检测合理锤重的选择借鉴。通过基桩承载力动、静试验结果的对比,结合高应变动测的数值分析,探讨了CASE法的测试精度与可靠性,分析了CASE法确定基桩承载力的误差来源及因由,总结出若干减小动测误差的措施,对高应变动测法在桩基承载力确定中的推广与应用具有一定的指导意义。
摘要第4-5页
Abstract第5-6页
1 绪论第9-13页
    1.1 基桩动测发展概述第9-11页
        1.1.1 国外基桩动测的研究现状第9-11页
        1.1.2 国内基桩动测的研究现状第11页
    1.2 本文主要研究内容、方法及技术路线第11-13页
        1.2.1 主要研究内容第12页
        1.2.2 研究方法及技术路线第12-13页
2 高应变承载力的计算原理第13-28页
    2.1 凯斯法的基本计算原理第13-23页
        2.1.1 一维波动方程第13-14页
        2.1.2 达朗贝尔公式第14-16页
        2.1.3 行波理论第16-20页
        2.1.4 单桩承载力的分析与计算第20-23页
        2.1.5 阻尼系数的选定第23页
    2.2 实测曲线拟合法的基本计算原理第23-28页
        2.2.1 桩连续杆件模型第23-26页
        2.2.2 土模型假设第26-28页
3 凯斯法的工程应用第28-43页
    3.1 工程实例一第28-32页
        3.1.1 工程概况第28页
        3.1.2 工程地质资料第28-29页
        3.1.3 凯斯法试验结果第29-30页
        3.1.4 静载试验结果第30-32页
    3.2 工程实例二第32-37页
        3.2.1 工程概况第32-33页
        3.2.2 工程地质资料第33页
        3.2.3 凯斯法试验结果第33-35页
        3.2.4 静载试验结果第35-37页
    3.3 工程实例三第37-42页
        3.3.1 工程概况第37-38页
        3.3.2 工程地质资料第38页
        3.3.3 凯斯法试验结果第38-40页
        3.3.4 静载试验结果第40-42页
    3.4 小结第42-43页
4 实测曲线拟合法的工程应用第43-49页
    4.1 动、静试验对比的条件第43-44页
    4.2 实测曲线拟合法与静载试验的对比分析第44-48页
        4.2.1 工程概况第44页
        4.2.2 工程地质资料第44页
        4.2.3 实测曲线拟合法试验结果第44-47页
        4.2.4 静载试验结果第47-48页
    4.3 小结第48-49页
5 高应变基桩检测的有限元分析第49-63页
    5.1 锤击碰撞的数值分析第49-54页
        5.1.1 土体本构模型(莫尔—库仑准则)第49-51页
        5.1.2 桩单元(Pile element)第51-54页
    5.2 工程实例分析第54-62页
        5.2.1 工程概况第54页
        5.2.2 模型的建立第54-57页
        5.2.3 结果分析第57-62页
    5.3 小结第62-63页
6 高应变动测法的误差分析第63-71页
    6.1 动测法的误差来源第63-67页
        6.1.1 锤—桩—土体系第63页
        6.1.2 桩身情况第63-64页
        6.1.3 土体性质第64-65页
        6.1.4 测试的设备和仪器第65-66页
        6.1.5 测试人员水平第66-67页
        6.1.6 其它因素第67页
    6.2 减小动测误差的方法第67-69页
        6.2.1 传感器的选用和安装第67-68页
        6.2.2 锤击体系第68页
        6.2.3 信号的采集和质量的判断第68-69页
        6.2.4 计算程序第69页
    6.3 小结第69-71页
7 结论与展望第71-72页
    7.1 结论第71页
    7.2 展望第71-72页
参考文献第72-75页
在读期间发表的学术论文第75-76页
作者简历第76-77页
致谢第77-78页
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