基于p-y曲线的微型桩计算理论与应用

论文摘要

目前微型桩主要应用在震后修复,基础纠偏以及加固旧有建筑基础等领域,其应用历史已超过半个世纪之久。微型桩在实际工程应用中虽非常广泛,但作为桩基中的一种,其承受水平荷载的功能并没得到发挥。20世纪80年代我国开始微型桩的试验和研究,虽然已有很多应用实例,并受到很好的成效,但在边坡工程中的应用研究却很少,且理论系统也未形成。由于微型桩的设计理论比较滞后,一定程度上限制了微型桩的应用和发展,所以对微型桩进行理论研究非常必要,本文主要侧重研究微型桩在水平荷载作用下的设计理论。（1）本文介绍了微型桩在国内外的应用和发展现状,并将目前已有微型桩进行详细的分类,总结了各类微型桩结构的抗滑机理、适用情况和特点；从而引出本文要讨论的3×11微型桩组合结构。（2）在分析p-y曲线现有计算理论以及微型桩组合抗滑结构特点的基础上,提出了基于p-y曲线的微型桩组合结构的计算方法,包括不同土体的p-y曲线的确定、桩的内力计算方法等。（3）依照相似理论进行的室内模型试验,对框架梁连接的3×11微型桩组合结构进行了试验研究,研究该组合结构的抗滑机理及结构自身受力特征,寻求结构内力的规律性和可能的破坏模式。并将基于p-y曲线的理论计算与试验结果做了对比分析。（4）使用MIDAS/GTS软件对微型桩框架结构模型进行数值模拟分析,并将理论计算结果、模型试验结果和数值模拟的结果进行对比,得到较为合理的结果,一定程度上证明了理论方法的正确性和合理性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景与依据
• 1.2 微型桩的国内外研究现状及历史
• 1.2.1 微型桩在国外的发展
• 1.2.2 微型桩在国内的应用及发展
• 1.3 微型桩的类型及其特点
• 1.3.1 微型桩的类型
• 1.3.2 微型桩的特点
• 1.4 p-y曲线计算理论的应用
• 1.5 主要研究内容
• 第2章 p-y曲线计算理论
• 2.1 p-y曲线概述
• 2.2 p-y曲线在不同土体条件下的运用
• 2.2.1 软粘土中的p-y曲线
• 2.2.2 硬粘土中的p-y曲线
• 2.2.3 砂性土中的p-y曲线
• 2.3 工程算例
• 2.4 本章小结
• 第3章 微型桩组合结构模型试验
• 3.1 试验目的
• 3.2 试验及试验设备简介
• 3.3 微型桩模型试验
• 3.3.1 模型概述
• 3.3.2 试验测试项目及方法
• 3.3.3 试验结果与分析
• 3.3.4 试验结果与理论结果的对比分析
• 3.3.5 试验存在误差的原因
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于p-y曲线的微型桩组合结构计算方法
• 4.1 概述
• 4.2 微型桩组合结构受力分析
• 4.2.1 均布荷载作用下微型桩的计算
• 4.2.2 改进后的p-y曲线计算方法
• 4.2.3 用p-y曲线结合m-k法对微型桩组合结构内力进行分析
• 4.3 工程实例
• 4.3.1 工程概况
• 4.3.2 设计参数
• 4.3.3 微型桩组合结构的内力计算
• 4.4 本章小结
• 第5章 数值分析
• 5.1 概述
• 5.2 建模与参数选择
• 5.3 数值结果分析
• 5.4 与理论计算与试验结果的对比
• 5.5 总结
• 第6章 结论和展望
• 6.1 本文的结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的科研成果