鋼護筒嵌巖樁已成為內(nèi)河深水碼頭的主要基礎形式之一。現(xiàn)有的設計理論中，鋼護筒嵌巖樁仍按普通嵌巖樁考慮，即不考慮鋼護筒的作用。事實上，由于鋼護筒參與受力，使得鋼護筒嵌巖樁的荷載傳遞機理和工作性狀與普通嵌巖樁存在較大區(qū)別。本書通過大量試驗研究和理論分析，在揭示鋼護筒嵌巖樁的荷載傳遞機理基礎上，查明其承載性狀，進一步建立了其設計計算方法。全書共十章，分別為緒論、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、鋼-砼界面特性、鋼-土界面特性、單樁模型試驗、雙樁模型試驗、承載機理及承載性狀、數(shù)值模擬方法、設計技術和工程應用。
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目錄
第1章緒論1
1.1長江上游碼頭建設常用基礎型式1
1.1.1大直徑嵌巖樁基礎1
1.1.2大直徑鋼護筒嵌巖樁基礎3
1.1.3嵌巖條形基礎3
1.1.4非嵌巖條形擴大基礎4
1.1.5低樁承臺基礎4
1.2大直徑鋼護筒嵌巖樁應用概況及存在問題分析6
1.3深水碼頭大直徑鋼護筒嵌巖樁承載性狀研究意義6
1.4本書主要研究內(nèi)容7
第2章國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8
2.1大直徑鋼護筒嵌巖樁承載特性8
2.2嵌巖樁豎向承載特性8
2.3嵌巖樁水平承載特性11
2.4鋼管-砼界面特性研究12
2.5嵌巖樁承載力常用計算方法13
2.5.1只考慮樁端阻力13
2.5.2只考慮嵌巖部分的側阻力和端阻力14
2.5.3全面考慮覆蓋土層的側阻力、嵌巖段的側阻力和端阻力14
2.6鋼管混凝土柱的受力特性分析15
2.6.1鋼管混凝土柱荷載傳遞機理的基本特征15
2.6.2鋼管混凝土柱的承載力計算16
第3章鋼護筒-混凝土界面剪切特性研究19
3.1引言19
3.2試驗方法及試驗方案19
3.2.1試件結構19
3.2.2試驗儀器20
3.2.3試驗方案21
3.2.4試件加工22
3.3平型界面試件試驗結果分析24
3.3.1荷載-位移關系24
3.3.2抗剪強度-法向應力的關系25
3.3.3界面摩擦強度26
3.4凹型界面試件試驗結果分析26
3.4.1界面破壞形態(tài)26
3.4.2荷載-位移關系27
3.4.3抗剪強度-法向應力的關系29
3.4.4界面摩擦強度31
3.5凸型界面試件試驗結果及分析32
3.5.1界面破壞形態(tài)32
3.5.2荷載-位移關系32
3.5.3抗剪強度-法向應力的關系35
3.6鋼-混凝土界面剪切特性描述36
3.7本章小結38
第4章鋼護筒-地基土體界面力學特性研究39
4.1引言39
4.2影響鋼-土界面特性的主要因素39
4.3試驗方法及試驗儀器39
4.3.1試驗方法39
4.3.2試驗儀器40
4.4試驗方案及試驗土料41
4.4.1簡易直剪試驗方案41
4.4.2改進直剪試驗方案43
4.4.3試驗土料制備45
4.5試驗結果46
4.5.1簡易直剪試驗結果46
4.5.2改進直剪試驗結果53
4.6鋼-土界面抗剪強度指標影響因素分析60
4.6.1簡易直剪試驗60
4.6.2改進直剪試驗64
4.7鋼-土界面剪切特性數(shù)學模型69
4.8本章小結71
第5章單樁模型試驗72
5.1引言72
5.2小比尺單樁模型試驗72
5.2.1試驗材料選擇73
5.2.2加載方案設計75
5.2.3試驗測點布置76
5.2.4試驗結果分析77
5.3大比尺單樁模型試驗86
5.3.1試驗簡介87
5.3.2試驗結果分析88
5.4本章小結91
第6章雙樁模型試驗92
6.1引言92
6.2試驗模型制作及數(shù)據(jù)采集92
6.2.1試驗模型設計92
6.2.2試驗模型制作94
6.2.3數(shù)據(jù)采集97
6.3普通嵌巖雙樁模型試驗結果及分析99
6.3.1荷載-位移關系99
6.3.2樁身彎矩103
6.3.3樁身撓曲105
6.3.4p-y曲線109
6.3.5模型破壞模式110
6.4鋼護筒嵌巖雙樁模型試驗結果及分析114
6.4.1荷載-位移關系114
6.4.2樁身彎矩117
6.4.3樁身撓曲120
6.4.4模型破壞模式122
6.5鋼護筒對嵌巖樁承載性狀的影響125
6.5.1鋼護筒對荷載-位移關系的影響125
6.5.2鋼護筒對模型破壞模式的影響126
6.6本章小結127
第7章深水碼頭鋼護筒嵌巖樁承載性狀數(shù)值模擬128
7.1鋼護筒嵌巖樁數(shù)值建模128
7.1.1本構模型128
7.1.2接觸面模型134
7.1.3初始地應力的處理134
7.1.4鋼護筒嵌巖樁有限元建模實例135
7.2鋼護筒嵌巖樁單樁承載性狀數(shù)值模擬136
7.2.1模型參數(shù)136
7.2.2樁基豎向承載計算結果分析136
7.2.3樁基豎向承載影響因素分析139
7.2.4樁基水平承載計算結果分析140
7.2.5樁基水平承載影響因素分析144
7.3斜坡施工對樁基承載性狀的影響148
7.3.1模型的建立148
7.3.2模型參數(shù)選取149
7.3.3岸坡回填方式對樁基承載性的影響的結果分析150
7.3.4影響因素分析153
7.3.5單因素敏感性分析157
7.4框架碼頭鋼護筒嵌巖樁基礎承載性狀數(shù)值模擬160
7.4.1建立框架碼頭鋼護筒嵌巖樁基礎模型160
7.4.2數(shù)值模擬結果分析162
7.4.3框架碼頭鋼護筒嵌巖樁基礎承載影響因素分析165
7.5初次蓄水條件下框架碼頭樁基承載性狀的數(shù)值模擬172
7.5.1模型建立173
7.5.2計算結果分析178
7.6水位驟降碼頭樁基承載性狀數(shù)值模擬分析178
7.6.1數(shù)值模擬方案178
7.6.2水位降幅對碼頭樁基受力變形的影響178
7.6.3水位降速對碼頭樁基受力變形的影響179
7.7本章小結180
參考文獻182
彩色圖版191
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