桩土相互作用机理论文-崔社强

桩土相互作用机理论文-崔社强

导读:本文包含了桩土相互作用机理论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:传感型土工格栅,拉敏性,直剪试验,拉拔试验

桩土相互作用机理论文文献综述

崔社强[1](2019)在《基于双向传感型土工格栅的筋土相互作用机理研究》一文中研究指出在我国道路、铁路等大量公共基础设施的扩建与维修过程中,发生了很多的工程灾害,比如公路路基的塌垮、铁路路基的塌垮、公路路面发生开裂、边坡的滑落等。为了减少工程灾害的发生,土工格栅被广泛应用到各个领域,包括软土地基的加固、地下隧道的加固等等。这些土工格栅加固结构凭借格栅与土体的相互作用(即筋土界面相互作用),极大地改善了土体-格栅复合结构的力学特性,使得其满足了施工要求以及提供了使用寿命周期内的安全保障。目前这种筋土界面相互作用都是基于传统型土工格栅,对于新型的机敏土工格栅还缺乏这方面的研究。另外,现有的研究都是建立在极限平衡条件下的力学模型,缺乏筋土界面相互作用的演化过程的研究,这可能会导致遗漏非极限条件下格栅加固结构的破坏。为了进一步研究筋土界面相互作用的演化过程以及传感型的基机敏工格栅的实际应用,本文利用高密度聚乙烯(HDPE)和超导电炭黑(CB)两种材料制备而成的传感型机敏土工格栅,并采用激光切割技术设计了不同几何尺寸的机敏土工格栅,通过室内试验与理论分析,研究了不同几何尺寸的机敏土工格栅在不同粒径填土中的拉拔行为,并同时进行了单轴拉伸试验和直剪试验,分析了筋土界面相互作用,得到如下结论:(1)单轴试验结果表明:机敏土工材料的应力应变曲线近似双曲线形;机敏土工材料的电阻与应变呈抛物线形状。(2)直剪试验结果表明:竖向压力越大,抗剪强度越大;剪切应力不是一个常数,而是随着机敏土工格栅位移的变化而变化的。(3)拉拔试验结果表明:当法向荷载不变,横肋数量的增加会导致最大拉拔力的增大;两个横肋的机敏土工格栅的最大拉拔力与有叁个横肋的机敏土工格栅的最大拉拔力相差不大,这是因为竖向压力较大时,土工合成材料在土体中的有效加固长度减小。(4)拉拔试验结果表明:当机敏土工格栅几何尺寸不变,法向荷载越大、最大拉拔力也越大;相比于有横肋的机敏土工格栅试件,无横肋的机敏土工格栅试件的相互作用受法向应力的影响更大。(5)拉拔试验结果表明机敏土工格栅的拉拔行为与试验用土(即砂土和石砾)有关:当法向荷载σv=20kPa的时候,机敏土工格栅在石砾中的最大拉拔力明显大于机敏土工格栅在砂土中的最大拉拔力;当法向荷载σv=30kPa的时候,机敏土工格栅在石砾与砂土中的最大拉拔力的差距,随着横肋数量的增加而减小;当法向荷载σv=50kPa的时候,除了叁条横肋的机敏土工格栅在石砾中的最大拉拔力大于在砂土中的最大拉拔力之外,其他几何尺寸的机敏土工格栅在砂土中的最大拉拔力均反超其在石砾中的最大拉拔力。(6)随着拉拔过程的推进,拉拔力逐渐增大,横肋的阻挡力所占比例越来越大,反而横肋和纵肋表面的摩擦阻力所占据的比例越来越小。结果表明,横肋的阻挡力降低了土与机敏土工格栅上的摩擦。另外,法向压力的增大会引起纵肋和横肋表面摩阻力在总的拉拔力中所占比例的增大。但与含有一条横肋的机敏土工格栅相比,含有两条横肋的机敏土工格栅的纵肋与横肋的摩擦阻力之间的差距减小了,原因是横肋的面积增加导致横肋提供的摩擦力的增大。(7)与砂土中机敏土工格栅的拉拔试验结果相比,在20kPa和30kPa法向压力作用下,石砾中机敏土工格栅的横肋阻挡力在总的拉拔力中粘的比例比砂土中的试验结果要大一些;相反,在50kPa法向压力作用下,石砾中机敏土工格栅的横肋阻挡力在总的拉拔力中粘的比例比砂土中的试验结果反而要小一些。因此在较小的竖向荷载作用下,填土的粒径越大,格栅的横肋所提供的的横肋阻挡力会增大;当竖向荷载较大时,格栅的摩擦力所占的比例增大,弱化了横肋的阻挡力。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-10)

章为民,顾行文,任国峰,武颖利[2](2017)在《刚性抗滑桩的桩土相互作用机理与极限阻滑力研究》一文中研究指出采用新的无量纲参数锚固比作为控制参量,在滑动面从桩顶到桩底逐步变化的过程中,研究不同滑动面位置对土体抗滑桩阻滑工作机理与破坏模式的影响及其演变规律,建议了4种土体抗滑桩阻滑与破坏模式。基于塑性力学极限平衡理论,得到了4种模式的极限阻滑力理论解,给出了它们的界限判别条件。通过试验证明,抗滑桩存在4种阻滑破坏模式,而不是Viggiani假定的3种。建议的桩土相互作用机理模型及其解析解更为合理地描述了任意滑动面位置条件下抗滑桩的阻滑机理与破坏模式。研究表明,滑动面的相对位置决定抗滑桩的工作阻滑模式和极限阻滑力的大小,同一根抗滑桩对沿不同滑动面的滑动所产生的极限阻滑力会有很大的不同。建议的极限阻滑力计算方法可用于常规的滑坡稳定分析计算,对于地下连续墙、嵌岩桩等地下结构亦有重要的借鉴意义,与依靠经验公式与图表计算极限阻滑力的方法相比,所得计算公式在理论上更加完整合理,使用上也更为准确方便。(本文来源于《土木工程学报》期刊2017年10期)

蔡赛男,宋亮[3](2017)在《基于PFC5.0的桩土相互作用机理的研究方法探讨》一文中研究指出抗滑桩的桩身截面积比较大,所以它的抗滑能力较强,因此是用于加固边坡的有利措施。抗滑桩的抗滑机理在于桩身、滑床、滑体叁者相互协调作用。受到滑坡推力时,抗滑桩周围的土体产生不均匀的位移,土颗粒之间挤压、楔紧,部分土体生成土拱。本文基于离散元软件PFC5.0,模拟在不同桩间距下,抗滑桩与地层相互作用的细观特性,对基于土拱效应的桩间距的计算公式的确定将有有益的参考。(本文来源于《山东工业技术》期刊2017年09期)

何舒婷[4](2017)在《桩土相互作用机理与力传递分析新方法以及新型线性桩的研究》一文中研究指出伴随我国各项产业快速发展,桩基础得到了广泛的利用,是一种重要的基础形式。同时,随着社会经济的发展,作为所有国家中人口最多的中国,人口大量涌进城市,城市建设用地随着城市人口的集中而日益紧张。为缓解这个问题,其中一种办法是尽量建造多层甚至高层建筑。而该办法会使我们对地基及基础有更高的要求,尤其是沿海地区。由于稳定性高、承载能力强、沉降小且均匀,桩基础成为所有基础设施的首先形式,但桩基础存在一个问题,它的造价相对较高,能占总价的1/4甚至还要高。所以使得各个单位研究如何减小造价,因此桩基的理论、设计及施工方法得到了发展。近些年来这方面的研究虽取得一些成果,虽然近些年取得了一定的成果,但因为造成变形及受力因素较多,如桩的类别、排列方法、桩的尺寸、桩数和施工方式等,故很难研究桩的变形状态及受力情况。所以若相关理论不完善则会使设计出的产品不能用于实际。若选用的浅基础不满足强度和变形的要求,我们就可改用桩基础,由承台和桩共同组成一个系统,该系统可承受上部结构传来的荷载,产生群桩效应。桩基工程发挥了它的巨大作用,得到了广泛的应用,各种各样的桩型都应运而生,但是,至今未为,大多数用来描述桩土相互作用的力学模型,采用的都是理想的弹塑性模型。或者分段线性化的软化模型,这些模型难以描述连续软化的力学特征。在这种情况下,新发明提出了“桩土相互作用机理及力传递分析新方法”,该发明解决了桩土相互作用软化特性难以描述的难题,并指出了桩顶P-S关系曲线与岩土体力学特性的相互关系,从力学原理出发,指明了沿桩身可以划分为稳定区、欠稳定区、临界区和破坏后区的观点,提出了新发明模型参数的决定方法。并且,迄今为止,基桩大多数是等截面等强度设计,没有结合具体地质条件进行有针对性基桩设计,因而造成了巨大浪费;另外,如何设计最为安全、经济的合理桩型,迄今没有具体的相应理论支持(简称:基桩设计优化原理);新的发明主要针对上述两个方面提出了基桩设计原理、计算方法和优化原理。新发明提供了桩土作用的本构模型,并发明了该模型的参数决定法;对基桩计算提出了力法和位移法。桩身本构模型采用现行线性或弹塑性模型,采用新的发明提出的模型可以模拟在粘土区增加桩长桩顶承载力提高不大,优化基桩设计、确定桩身断裂位置等有利于设计及施工发展。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2017-05-01)

夏磊[5](2017)在《返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究》一文中研究指出近年来,随着加筋土技术越来越广泛的应用,国内外学者对加筋土结构特性已进行了大量研究。由于岩土体特性及工程实践的复杂性,虽然取得了一定进展,但仍无法满足工程实践的需求。目前关于返包式加筋结构的研究多集中于单级或多级(近)直立路肩式加筋土挡墙,其填料多为粘土或砂土,对于加筋陡坡高路堤结构以及碎石土填料的研究还很少。基于以上认识,论文以西南山区一段高达22m的返包式加筋陡坡高路堤工程为依托,采用大型直剪试验、现场监测、数值模拟和离心机模型试验相结合的方法系统研究了返包式加筋陡坡高路堤的结构荷载状态、筋土相互作用特性、稳定性影响因素、结构变形破坏模式等关键问题,研究成果可以为类似返包式加筋路堤结构的优化设计和施工提供理论依据,具有重要的工程应用价值。论文所做工作及取得的主要成果如下:(1)通过粗粒土填料和土工格栅的界面剪切试验,揭示了筋土界面相互作用关系特性。随着含水量的增加,筋土界面剪切的内摩擦角逐渐降低,而粘聚力则先增大后减小;填料中粗颗粒含量与筋土界面剪切的内摩擦角和粘聚力均呈正相关关系;粗粒土填料加筋可以明显提高土体的粘聚力,但其内摩擦角会降低。(2)对依托工程返包式加筋陡坡高路堤进行了现场监测试验,分析了结构荷载状态和加筋体潜在破裂面,主要成果包括:加筋土中的筋材可以有效改善土体中的应力分布,减小基底垂直土压力;加筋体内部的应力状态在后期会重新调整而导致格栅应变减小;对于这种柔性返包式加筋体结构,由于其坡面变形受限较小,工后很长一段时期坡面变形都将处于发展期。(3)采用FLAC3D建立了不同工况下的数值计算模型,探讨了返包式加筋陡坡高路堤的加筋机理、稳定性影响因素及变形破坏特征,研究得出:在路基中铺设土工格栅能够显着降低路基的侧向变形;加筋可以改善路基内部剪应力的分布;加筋路堤坡度对土工格栅受拉状态有显着影响。(4)结合现场监测和数值模拟的相关结果,建立了不同工况下的离心机模型,针对返包式加筋路堤结构的稳定性影响因素、应力应变分布特征、变形破坏过程等开展系统研究,进一步验证了相关结论的可靠性。研究得出:在稳定状态内,加筋土结构内部的潜在微裂缝并不是沿标准的圆弧、直线或折线发展,而是受加筋及筋土接触面的影响呈现出复杂的分布形式;极限状态时,加筋边坡内部潜在破裂面呈圆弧型;直立加筋路堤结构设计时,不能简单地按照无筋路基的方法仅根据墙高和填土内摩擦角来确定0.3H型破裂面的位置,而应考虑加筋的影响并结合数值模拟的分析结果综合确定最危险破裂面位置。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01)

张兴来,罗健生,郭磊,李怀科,张磊[6](2016)在《聚胺抑制剂PF-UHIB与膨润土相互作用机理》一文中研究指出为揭示聚胺抑制剂PF-UHIB与膨润土的作用机理,通过红外光谱、XRD、SEM和Zeta电位分析,考察了聚胺PF-UHIB与夏子街钠膨润土的相互作用,利用Material Studio软件对其相互作用进行了分子动力学模拟。结果表明,PF-UHIB离解出有机胺阳离子,通过静电作用吸附在带负电的黏土层间或者表面,将层间水分子排挤出来,分子的疏水基团阻止水分子接触黏土;PF-UHIB与黏土晶面上的硅氧烷基形成有序氢键,阻止聚胺分子继续进入黏土层间,有效地抑制黏土水化膨胀;黏土对PF-UHIB的吸附存在平衡状态,吸附平衡时黏土的Zeta电位约-20 m V,有效抑制黏土分散。通过扫描电镜照片直观地观测到加入PF-UHIB后,黏土颗粒结合更紧密,分散度明显降低。(本文来源于《油田化学》期刊2016年02期)

杨阳[7](2016)在《阶梯型桩—土—垫层相互作用机理研究》一文中研究指出本文采用室内大比例模型试验结合FLAC3D数值模拟分析等手段,对阶梯型变截面桩和等截面桩复合地基的承载性状进行对比研究,对影响阶梯型变截面桩复合地基承载能力的因素进行了分析,得出一些有益的结论。本文主要研究内容及结论如下:1.通过刚性承台下阶梯型变截面桩复合地基与等截面桩复合地基的室内模型对比试验,较系统研究了阶梯型变截面桩和等截面桩复合地基的荷载-沉降、桩身轴力分布规律、桩土应力比、桩侧摩阻力的差异。总结了阶梯形变截面桩复合地基的优点。研究结果表明:采用阶梯型变截面桩复合地基技术,既能有效改善复合地基中桩体的受力性状,减小复合地基的沉降;也能一定程度的减少材料使用量,获得了良好的经济效益。2.基于FLAC3D数值模拟软件,建立了桩-土-垫层相互作用的有限差分模型,室内模型试验结果验证了有限差分模型的合理性和可行性。探讨了阶梯型变截面桩的变径位置、变径比、垫层厚度以及垫层模量等参数对复合地基承载性能的影响。(本文来源于《湖南工业大学》期刊2016-06-07)

姚建平,李琦,李泰沣,张千里,史存林[8](2015)在《流塑状软土复合地基桩土相互作用机理的研究》一文中研究指出为解决流塑状软土地基处理中存在的问题,对单根桩在流塑状软土中的工作机理进行了有限元分析,研究了桩土模量比、桩体与滑弧切线夹角、土体抗剪强度对桩体的抗剪特性、破坏模式及桩土相互作用机理的影响。研究结果表明:桩体刚度、桩土模量差异、土体抗剪强度、桩体与滑弧切线间夹角等是影响桩体视抗剪强度(地基所提供的抗滑力减去土体提供的抗滑力)的主要因素;随着桩土模量比及桩体与滑弧切线间夹角的减小,桩体视抗剪强度逐渐增加;随着桩土模量差异逐渐增大,桩体可能发生的破坏模式依次为抗剪切破坏、受拉(压)破坏、弯曲破坏、土体绕流破坏、桩体倾倒破坏和桩体整体侧移破坏,对应不同破坏模式桩体具有不同的视抗剪强度。(本文来源于《铁道建筑》期刊2015年12期)

温祥虎[9](2015)在《双排式钻孔抗滑桩桩土相互作用机理及适用范围研究》一文中研究指出承台式双排钻孔抗滑桩是在治理推力较大的滑坡工程中采用的新型结构,但其桩土相互作用机理、计算方法以及适用范围有待进一步研究。本文依托重庆市国土资源和房屋管理局科技项目(编号:CQGT2012018),运用数值模拟和模型试验,探讨其主要影响因素和桩土相互作用机理,提出其简化计算方法,探讨其适用范围。取得的主要研究成果如下:(1)通过数值模拟方法,以桩顶位移、桩身内力、前后排桩分担滑坡推力比例为指标,对其主要影响影因素进行单因素分析。建议承台式双排钻孔抗滑桩宜设置在滑体土层较薄且滑床较平缓处;对变形控制严格的边坡,建议桩径不宜小于1m,在施工条件可行的情况下,宜选择直径较大的钻孔抗滑桩;建议较优桩间距取3d~6d,两排排桩的土拱效应越明显,同时两排排桩分担的滑坡推力比例差距较小;在合理的排间距范围内增大排间距,结构整体惯性矩和整体刚度增加,结构的抗滑能力得到提高,建议较优排间距取3d~5d。(2)通过模型试验得出:承台式双排钻孔抗滑桩的桩顶荷载-位移为凹曲线,说明其起到了较好的变形协调作用,整个结构表现出明显的整体空间性能。在结构达到极限承载能力过程中,结构体可以进行荷载受力体系的转变,破坏受力复杂,且具有安全储备;桩排间距的影响明显,在合理的桩排间距范围内增大桩排间距,整体刚度增加,能提高结构的抗滑能力。(3)通过模型试验得出:后前排桩桩身弯矩分布呈“S”型曲线,在滑动面附近弯矩绝对值最大,在滑动面以上存在反弯点,后排桩反弯点距离滑动面约0.27h高处,前排桩反弯点距离滑动面约0.45h高处,后排桩的反弯点低于前排桩;承台弯矩存在反弯点,反弯点靠近前排桩,且随着承台长度增加,反弯点越趋近于中点。(4)通过模型试验得出:滑坡体为砂土时,后排桩后滑坡推力可近似按叁角形分布考虑;前排桩后滑坡推力可近似按矩形分布考虑;在工程设计中,对滑体为松散介质(如砂土),在合适的桩排间距内时,建议后前排桩承担滑坡水平推力的比例可以取0.7:0.3作为参考值,可以不考虑滑体中桩前抗力的作用,作为安全储备。(5)通过模型试验得出:滑坡推力通过后前排桩的之间的土体挤压变形产生的传递较小,主要通过桩和土之间形成的土拱(水平土拱)和前后排桩间的连梁相互作用共同作用到整个抗滑桩结构;试验中前排抗滑桩之间与周围的滑体呈现明显“拱形”裂缝,证明了土拱的存在。(6)在数值模拟和室内模型试验以及桥梁建筑桩基理论基础上,通过理论推导和参考已有工程实例,提出承台式双排钻孔抗滑桩设计计算方法。(7)进行悬臂式双排抗滑桩与承台式双排抗滑桩的对比分析研究,通过数值模拟分析和工程实例监测,认为承台式双排抗滑桩是更好的抗滑桩结构类型。(8)以重庆地区滑坡工程实例为基础,通过对悬臂式抗滑桩、锚索抗滑桩、承台式双排钻孔抗滑桩叁种类型抗滑桩的造价计算结果以及其优点和不足的综合分析。得出悬臂式抗滑桩适用范围:滑体厚度小于7m,滑坡推力小于1400KN/m;滑体厚度在7m~16m之间,滑坡推力小于900KN/m;滑体厚度大于16m,滑坡推力小于500KN/m。锚索抗滑桩适用范围:滑体厚度小于7m,滑坡推力1400KN/m~2000 KN/m;滑体厚度在7m~13m之间,滑坡推力900KN/m~2000 KN/m;滑体厚度大于13m,滑坡推力大于500KN/m。承台式双排钻孔抗滑桩适用范围:滑体厚度小于13m,滑坡推力大于2000KN/m。(本文来源于《重庆交通大学》期刊2015-04-28)

陈云[10](2015)在《基于桩-土相互作用的刚性桩荷载传递机理研究》一文中研究指出通过离散广义桩、土单元,构建了考虑桩-土相互作用以及水平加筋体兜提作用的基本方程,并编制了计算程序,利用已有工程试验验证了模型和基本方程的正确性。在模型基础上,以福厦高速公路改扩建工程为依托,分析研究了路堤刚性桩的荷载传递机理。研究表明:桩顶无桩帽时,桩体荷载分担比显着下降;考虑加筋作用后,桩体荷载分担比有所提高,且随填土高度的增加提高越显着,叁层土工格栅较之一层土工格栅对桩体荷载分担比的提高不明显;在不同的填土高度下,桩侧摩阻力中性点的位置均在桩身中部,且加筋对桩侧摩阻力的改变不明显。(本文来源于《公路》期刊2015年02期)

桩土相互作用机理论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

采用新的无量纲参数锚固比作为控制参量,在滑动面从桩顶到桩底逐步变化的过程中,研究不同滑动面位置对土体抗滑桩阻滑工作机理与破坏模式的影响及其演变规律,建议了4种土体抗滑桩阻滑与破坏模式。基于塑性力学极限平衡理论,得到了4种模式的极限阻滑力理论解,给出了它们的界限判别条件。通过试验证明,抗滑桩存在4种阻滑破坏模式,而不是Viggiani假定的3种。建议的桩土相互作用机理模型及其解析解更为合理地描述了任意滑动面位置条件下抗滑桩的阻滑机理与破坏模式。研究表明,滑动面的相对位置决定抗滑桩的工作阻滑模式和极限阻滑力的大小,同一根抗滑桩对沿不同滑动面的滑动所产生的极限阻滑力会有很大的不同。建议的极限阻滑力计算方法可用于常规的滑坡稳定分析计算,对于地下连续墙、嵌岩桩等地下结构亦有重要的借鉴意义,与依靠经验公式与图表计算极限阻滑力的方法相比,所得计算公式在理论上更加完整合理,使用上也更为准确方便。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

桩土相互作用机理论文参考文献

[1].崔社强.基于双向传感型土工格栅的筋土相互作用机理研究[D].山东大学.2019

[2].章为民,顾行文,任国峰,武颖利.刚性抗滑桩的桩土相互作用机理与极限阻滑力研究[J].土木工程学报.2017

[3].蔡赛男,宋亮.基于PFC5.0的桩土相互作用机理的研究方法探讨[J].山东工业技术.2017

[4].何舒婷.桩土相互作用机理与力传递分析新方法以及新型线性桩的研究[D].湖北工业大学.2017

[5].夏磊.返包式加筋陡坡高路堤筋土相互作用机理及稳定性研究[D].西南交通大学.2017

[6].张兴来,罗健生,郭磊,李怀科,张磊.聚胺抑制剂PF-UHIB与膨润土相互作用机理[J].油田化学.2016

[7].杨阳.阶梯型桩—土—垫层相互作用机理研究[D].湖南工业大学.2016

[8].姚建平,李琦,李泰沣,张千里,史存林.流塑状软土复合地基桩土相互作用机理的研究[J].铁道建筑.2015

[9].温祥虎.双排式钻孔抗滑桩桩土相互作用机理及适用范围研究[D].重庆交通大学.2015

[10].陈云.基于桩-土相互作用的刚性桩荷载传递机理研究[J].公路.2015

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