白垩系地层人工冻结桩筏基础受力特性研究的开题报告

白垩系地层人工冻结桩筏基础受力特性研究的开题报告一、研究背景和意义人工冻结技术是一种在地质复杂和复杂工程条件下广泛应用的地基加固方法。该方法适用于多种地质条件下的加固和支撑，特别是在湖滩、水库和深基础等工程中具有广泛的应用前景。在寒冷地区，常常使用人工冻结桩作为桩基础来支撑建筑物和其他重要设施。人工冻结桩是一种特殊的桩基础，它是在寒冷地区将地面冻结成一道壁垂直于地面的壁，然后在壁中插入预制的钢筋或钢管。人工冻结桩的力学行为和设计方法已受到广泛研究，但桩体和桩筏基础的相互作用及其受力特性的研究较少。白垩系地层在我国的分布非常广泛，其受力特性和工程技术变异性非常高，因此研究白垩系地层人工冻结桩筏基础的受力特性具有重要的理论和应用意义。本研究旨在通过实验和数值模拟分析，深入研究白垩系地层人工冻结桩筏基础的受力特性，为人工冻结桩筏基础的设计和实际施工提供理论依据和技术支持。二、研究内容和方法1.研究内容（1）分析白垩系地层人工冻结桩筏基础的受力特性和力学行为。（2）利用实验室试验方法，进行人工冻结桩筏基础的负荷试验，测量其荷载-变形关系，分析其受力特性。（3）建立三维数值模型，并采用有限元分析方法模拟桩筏基础的受力和受力传递机制，模拟研究冻土桩筏基础的受力和变形特性。2.研究方法（1）实验方法：进行人工冻结桩筏基础的负荷试验，并测量其荷载-变形曲线和荷载转移系数的变化。（2）数值模拟方法：采用有限元分析方法对桩筏基础的受力和受力传递机制进行模拟，建立三维数值模型，探讨桩筏基础受力特性和变形特性。三、预期研究结果通过实验和数值模拟，本研究将得到以下预期的研究结果：（1）研究了白垩系地层人工冻结桩筏基础的受力特性和力学行为，探讨了桩筏基础在不同工作状态下的荷载转移系数和基础变形规律。（2）建立了三维数值模型，使用有限元分析方法分析了桩筏基础的受力和受力传递机制，深入探讨了桩筏基础收缩过程中的土体应力状态和桩筏基础的变形特性。（3）对于白垩系地层的人工冻结桩筏基础工程设计和实施提供理论依据和技术支持。四、研究时间计划本研究将在两年内完成，计划时间安排如下：2021年6月至2021年12月：文献调研，立项申报，开题报告编写。2022年1月至2022年12月：进行实验室试验和数据处理，建立数值模型和进行有限元分析，撰写论文。2023年1月至2023年6月：论文修改和答辩准备。五、参考文献[1]S.Liu,X.Liang,Y.Lu,etal.(2016)Mechanicalbehaviourofapilefoundationwithartificialgroundfreezinginsoftclay.ColdRegionsScienceandTechnology,129,34-52.[2]L.Guo,G.Han,F.Wang,etal.(2019)Fieldmonitoringandnumericalanalysisonthebearingcapacityoffrozen-soilpilefoundationinpermafrostregions,China.ColdRegionsScienceandTechnology,164,37-57.[3]Y.Li,X.Li,J.Li,etal.(2020)Three-dimensionalnumericalsimulationonthemechanicalbehavi