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基于预应力砼管桩振动台试验的抗震性能数值模拟研究

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第一章 绪论

§1-1引言

§1-2 预应力混凝土管桩抗震性能的研究

§1-3 课题研究意义和研究内容

第二章 预应力混凝土管桩抗震试验研究

§2-1 模型管桩振动台试验概述

§2-2试验方案

§2-3 试验过程

§2-4 试验结论

§2-5 数值模拟分析的必要性

第三章 预应力混凝土管桩振动台试验结果的数值模拟技术

§3-1 时程分析的数值模拟理论基础

§3-2 ABAQUS软件介绍

§3-3 预应力混凝土管桩振动台试验数值模型的建立

§3-4 预应力混凝土管桩抗震试验数值模拟结果

§3-5 数值模型提取时程最大包络线

§3-6 本章小结

第四章 预应力混凝土管桩抗震性能的影响因素分析

§4-1 概述

§4-2不同桩基形式对预应力混凝土管桩抗震性能的影响

§4-3 不同桩身材料对预应力混凝土管桩抗震性能的影响

§4-4 本章小结

第五章 强震区软土地基工程中预应力混凝土管桩的应用分析

§5-1 概述

§5-2 强震软土区预应力混凝土管桩数值模型的建立

§5-3 数值模型结果的分析

§5-4 本章小结

第六章 结论与展望

§6-1本文的主要结论

§6-2建议与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间所取得的相关科研成果

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摘要

为正确研究预应力混凝土管桩的抗震性能,本文以预应力混凝土管桩振动台试验为基础,依托有限元知识,通过有限元软件 ABAQUS 建立了预应力混凝土模型管桩振动台试验的数值模型,运用计算机技术对试验过程进行了数值仿真模拟。数值模型正确模拟了试验并对试验进行了补充,弥补了试验的缺陷,进行了更深入的研究,得到了更多关于预应力混凝土管桩抗震性能的结论。
  应用数值模拟仿真技术时,首先结合实验室试验测试的结果,验证数值模型的正确性,然后在此基础上对建立好的预应力混凝土管桩振动台试验数值模型进行改进。通过改变桩基形式完成了群桩与单桩抗震性能的对比;通过改变输入地震波加速度峰值的大小,完成了被试验忽略的测试,并将试验结论推广到更多地区;通过改变模型管桩桩身材料属性完成了高强预应力混凝土管桩与普通混凝土管桩的对比;通过将数值模型直接应用于强震软土区的实际工程,完成了对预应力混凝土管桩在强震软土区抗震性能的讨论,直接推广到实际工程中。
  通过上述相关研究得到了许多有意义的结论,群桩与单桩在抗震效果上面相比,群桩的抗震效果要明显好很多,桩的排列方式也会严重影响整体的抗震性能,因此在实际设计施工中要设计好桩的布置分布形式及数量选择;增大预应力混凝土管桩的刚度能有效地减小桩身位移与弯矩,直接证明了预应力高强混凝土管桩的实用性;预应力混凝土管桩在强震软土区使用时,通过数值模拟分析证明在地震荷载作用时不会破坏,但极有可能开裂等等。

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