倒阶梯形变截面桩承载性状与设计方法研究2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

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1绪论1

1.1 倒阶梯形变截面桩起源1

1.2 倒阶梯形变截面桩的应用与发展2

1.2.1 湖南湘潭湘江二桥2

1.2.2 湖南益阳资江二桥4

1.2.3 安徽铜陵长江公路大桥6

1.2.4 苏通长江大桥6

1.2.5 京沪高铁南京大胜关长江大桥9

1.2.6 国内部分倒阶梯形变截面桩基简况11

1.3 倒阶梯形变截面桩的特点及存在的问题12

2倒阶梯形变截面桩竖向承载特性模型试验研究14

2.1 模型试验设计14

2.1.1 模型桩的选取14

2.1.2 模型箱及加载装置15

2.1.3 数据采集设备19

2.1.4 模型加载方案22

2.1.5 模型介质材料的选取与填筑参数23

2.2 桩的埋置方法对试验结果的影响分析23

2.3 模型试验24

2.3.1 电阻应变片的粘贴24

2.3.2 模型桩的布置及埋设27

2.3.3 介质材料的填筑与特性测试28

2.3.4 加载设备与测试系统调试32

2.4 模型试验结果整理与分析33

2.4.1 荷载-沉降的关系33

2.4.2 桩身变形及其轴力变化规律分析38

2.4.3 桩身侧摩阻力数据整理及其分布规律分析41

2.4.4 桩身变截面处及桩端处土体阻力数据整理及其分析45

2.5 小结47

3倒阶梯形变截面单桩横向承载特性模型试验研究48

3.1 模型试验设计48

3.1.1 试验目的48

3.1.2 模型桩设计48

3.1.3 模型填筑49

3.1.4 模型加载52

3.2 试验数据结果分析55

3.3 小结66

4倒阶梯形变截面单桩承载特性数值模拟研究67

4.1 数值模拟三维网格模型和相关参数的确定67

4.1.1 三维网格模型67

4.1.2 计算参数的选取69

4.2 竖向荷载作用下应力场与位移场的特征74

4.2.1 位移场74

4.2.2 应力场76

4.3 横向荷载作用下变截面桩应力场与应变场分析82

4.3.1 位移场82

4.3.2 应力场85

4.3.3 桩身水平位移曲线87

4.3.4 桩顶荷载-位移曲线90

4.4 小结91

5倒阶梯形变截面单桩设计方法92

5.1 倒阶梯形变截面单桩竖向承载性状分析方法92

5.1.1 桩体受力状态划分92

5.1.2 计算公式推导93

5.1.3 变径参数对承载性能的影响98

5.2 倒阶梯形变截面单桩横向承载性状分析方法101

5.2.1 平衡微分方程101

5.2.2 力法正则方程103

5.2.3 δ11、 δ12、δ21和δ22的求解106

5.2.4 △1Q、 △2Q、 △1M和△2M的求解111

5.2.5 X1、 X2、X’1和X’2的求解111

5.2.6 倒阶梯形变截面单桩内力计算111

5.3 小结114

6倒阶梯形变截面群桩承载性状及设计方法115

6.1 墩台基础变位及刚度限值的规定115

6.1.1 《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1 —2005）规定115

6.1.2 《京沪高速铁路设计暂行规定》规定116

6.1.3 《高速铁路设计规范》（TB 10621—2014）规定116

6.2 作用分类及组合117

6.3 倒阶梯形变截面群桩基础沉降变形特性及验算118

6.4 倒阶梯形变截面群桩基础基桩内力与位移计算120

6.4.1 计算假设120

6.4.2 计算步骤121

6.4.3 桩侧土体比例系数m121

6.4.4 基桩的计算宽度122

6.4.5 基桩的变形系数123

6.4.6 多排桩内力分布计算125

6.5 倒阶梯形变截面桩基础设计131

6.6 小结133

7倒阶梯形变截面单桩变形和承载特性分析方法程序设计134

7.1 变截面单桩承载力与变形性状分析方法程序设计134

7.1.1 设计原则134

7.1.2 软件开发平台135

7.1.3 界面设计135

7.1.4 功能设计和菜单分析及其实现138

7.1.5 主要功能模块分析138

7.2 竖向承载与变形特性工程实例分析与验证139

7.3 变截面单桩横向力学行为程序计算分析与验证140

7.4 小结146

8倒阶梯形变截面桩施工技术147

8.1 钢护筒参与作用的变截面钻孔灌注桩147

8.1.1 钢护筒的设计与埋设工艺147

8.1.2 钻孔设备的选择149

8.1.3 护壁泥浆的选择150

8.1.4 其他成孔方法153

8.2 沉井-钻孔（冲孔/挖孔）组合桩154

8.3 钻埋预应力空心桩（墩）156

8.4 小结157

9结论与展望158

9.1 主要结论158

9.2 后续研究工作的展望159

附录161

参考文献168

后记174