预应力管桩承载力的分析研究

论文摘要

预应力混凝土管桩是从20世纪80年代末在我国开始应用较多的一种预制桩型。由于该桩型具有工艺简单、质量可靠、施工速度快、造价较低、检测方便等优点,因而在工程中得到了相当广泛的应用。虽然如此,预应力混凝土管桩的设计计算理论及施工技术仍需要进一步完善。管桩设计的关键是竖向单桩承载力的确定,但目前国际上关于预应力管桩竖向承载力计算的经验公式不多,国内也没有一种计算方法形成主导。如果按照现行规范的经验公式来确定单桩承载力,往往比通过静载荷试验所得的试桩值低很多。本文从分析预应力管桩的两大效应—土塞效应和挤土效应着手,详细剖析了预应力管桩的受力性状以及独特的承载机理,阐明了土塞效应和挤土效应的存在是预应力管桩单桩竖向承载力提高的主要原因。根据土塞效应与挤土效应对预应力管桩竖向承载力的影响,本文对大量的预应力管桩竖向静载荷试验结果进行了统计归纳,并对管桩实际承载力与设计计算承载力之间的差异进行了分析研究,提出了对现有的计算方法的修改建议,并通过计算值与实测值的对比,验证了修正后计算公式的实际意义,希望能为今后预应力管桩设计提供一定的分析与参考价值。本文对预应力混凝土管桩的设计方法及施工技术进行了探讨,其结果具有一定的工程实际意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 国内外预应力管桩发展概况
• 1.2.1 概述
• 1.2.2 国外预应力管桩发展概况
• 1.2.3 国内预应力管桩发展概况
• 1.2.4 工程实践中确定单桩极限承载力的常用方法
• 1.3 本文的研究内容
• 第2章 预应力管桩的特点
• 2.1 预应力管桩的优缺点
• 2.2 预应力管桩适宜的地质条件
• 2.3 预应力管桩的施工工艺
• 2.4 保证预应力管桩施工质量的措施
• 第3章 预应力管桩的受力性状
• 3.1 竖向受荷单桩荷载的传递
• 3.1.1 竖向荷载下单桩的工作原理
• 3.1.2 影响荷载传递的因素
• 3.1.3 理论分析方法
• 3.2 预应力管桩的土塞效应
• 3.2.1 概述
• 3.2.2 楔体作用与土塞的形成
• 3.2.3 土塞的发展与破坏
• 3.2.4 土塞效应对端阻的影响
• 3.2.5 土塞效应对沉桩过程的影响
• 3.3 预应力管桩的挤土效应
• 3.3.1 挤土机理的分析
• 3.3.2 挤土效应对侧阻的影响
• 3.4 预应力管桩的受力分析
• 3.4.1 预应力管桩桩侧阻力的计算
• 3.4.2 应用圆孔扩张理论计算预应力管桩的端阻力
• 3.4.3 预应力管桩单桩竖向承载力的计算方法
• 3.5 算例分析
• 第4章 管桩的测试与应用分析
• 4.1 预应力管桩的承载力测试
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验装置
• 4.1.3 试验加载方式
• 4.1.4 加卸载与沉降观测
• 4.2 预应力管桩在东营某住宅工程中的应用
• 4.2.1 工程地质概况
• 4.2.2 桩的相关参数
• 4.3.3 现场检测
• 4.3.4 检测结果
• 4.3.5 结果分析
• 第5章 结论与建议
• 5.1 本文研究工作的主要结果
• 5.2 进一步研究的建议
• 参考文献
• 致谢