静压桩的桩身应力光纤测试方法及贯入阻力研究

静压桩的桩身应力光纤测试方法及贯入阻力研究

论文摘要

随着高层建筑、大型复杂建筑的大规模发展,以及环保意识和要求的逐渐增强,静力压入桩技术以其施工效率高、成本低、环境污染小等优点在我国得到了空前的发展和广泛应用。桩的各项性能中桩的承载力是最重要的,而只有将沉桩阻力沿深度分离成侧摩阻力和端阻力,才能更好地研究静压桩的贯入机理及承载力等内容。分离侧摩阻力和端阻力的测试试验就成为制约研究的瓶颈问题。而进行桩端阻力与侧摩阻力分离则需对桩进行应力测试。本文以理论分析为基础,结合现场原型试验,对静力压入桩的光纤应力测试进行了较为深入的研究,为新的测试方法提供了基础和依据。本文主要包括以下内容:(1)深入研究和分析静力压入桩各种应力测试方法的优势和不足,根据这些弊端,提出了应用光纤传感技术的FBG(准分布式)方法进行桩身应力测试的方法,并介绍光纤应力测试的原理和方法,包括其光纤光栅传感器的安装以及解调仪的使用,为以后的测试提供了方法依据。(2)文章基于杭州富阳的静压桩工程进行了现场试验,通过工程实例深入研究了光纤应力测试的方法,表明了其实用性。(3)对使用光纤进行应力测试的6根试验桩数据进行了分析整理,成功分离了桩端阻力与桩侧摩阻力,对进一步研究桩的各种性能奠定了基础。(4)对试验区进行了双桥静力触探试验,运用调节系数法模拟计算了桩身应力,并与实际测得的桩身应力结果进行比较,模拟结果与实测相符,拟合效果较为理想,说明了光纤应力测试的准确性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 静压桩应力测试的国内外研究现状
  • 1.3 静压桩应力测试中存在的问题
  • 1.4 拟解决问题方案
  • 1.5 本文研究的内容
  • 第2章 光纤应力测试原理及方法
  • 2.1 光纤传感技术简介
  • 2.2 光纤光栅传感器在工程中的发展应用
  • 2.3 光纤应力测试的基本原理
  • 2.3.1 光纤布拉格光纤(FBG)工作的基本原理
  • 2.3.2 基于光纤光栅解调议的数据采集原理
  • 2.4 光纤应力测试方法
  • 2.4.1 光纤应变传感器的安装
  • 2.4.2 光纤应力测试方法
  • 2.4.3 光纤应力测试方法注意问题
  • 2.5 本章小结
  • 第3章 光纤应力测试工程实例
  • 3.1 试验目的
  • 3.2 试验前期准备工作
  • 3.3 试验用具
  • 3.4 试验场地工程概况
  • 3.4.1 试验场地工程概况
  • 3.4.2 试验场地土层性质概况
  • 3.5 光纤应力测试试验过程
  • 3.5.1 试验方案
  • 3.5.2 光纤光栅传感器与温度传感器的安装
  • 3.5.3 静压桩贯入过程光纤应力测试试验方法
  • 3.5.4 压桩完成后的应力测试
  • 3.6 本章小结
  • 第4章 数据的整理与分析
  • 4.1 光纤应力测试试验数据处理
  • 4.1.1 数据处理原理
  • 4.1.2 数据处理过程
  • 4.1.3 数据处理结果
  • 4.2 光纤应力测试数据分析
  • 4.2.1 沉桩阻力
  • 4.2.2 桩端阻力
  • 4.2.3 桩侧摩阻力
  • 4.2.4 桩端阻力和桩侧摩阻力在沉桩阻力中所占比例
  • 4.3 本章小结
  • 第5章 双桥静力触探模拟计算桩身应力
  • 5.1 静力触探的研究现状
  • 5.1.1 静力触探的特点
  • 5.1.2 静力触探的国内外研究现状
  • 5.2 静力触探与静压桩的相似性分析
  • 5.3 双桥静力触探计算沉桩阻力的调节系数法
  • 5.3.1 双桥静力触探计算承载力基本公式
  • 5.3.2 综合修正系数的讨论
  • 5.3.3 影响桩端阻力的土层范围
  • 5.4 调试计算的过程编制
  • 5.5 工程实例
  • 5.5.1 工程实例计算
  • 5.5.2 工程实例分析
  • 5.6 本章小结
  • 第6章 结论与建议
  • 6.1 研究成果总结
  • 6.2 进一步研究的建议
  • 参考文献
  • 攻读学位期间学术论文发表及科研情况
  • 致谢
  • 相关论文文献

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