液壓擠擴支盤樁單樁抗拔承載性能研究.pdf

1、擠擴多支盤混凝土灌注樁是在原有等截面混凝土灌注樁的基礎上采用仿生原理發(fā)展而來的,其顯著的特點就是具有較高的單方混凝土承載能力,具有良好的社會與經(jīng)濟效益。特別是在抗拔承載方面,更顯示出比普通灌注樁有廣闊的應用前景。然而,支盤灌注樁的工作原理目前尚處于探索階段,設計、計算尚無統(tǒng)一的規(guī)程,實際應用也只是依據(jù)一些地區(qū)經(jīng)驗和相關樁型的設計理論,因而不可避免的存在許多“不合理、不安全、不經(jīng)濟”的因素。這在很大程度上限制了支盤灌注樁的推廣應用,因而支

2、盤灌注樁的承載性能的研究,具有重要的實際意義。本文采用有限元分析方法以進一步對支盤樁的受力機理的研究是必要的,也是使這一樁型走向成熟并能夠在工程中推廣使用的必要條件。 針對擠擴支盤樁受上拔荷載時樁承載性狀和樁周土荷載傳遞機理研究比較缺乏,本文根據(jù)奧林匹克公園地鐵某支線站的單樁豎向抗拔靜載試驗為依據(jù),運用有限元理論對樁支盤附近土體進行了分析,并按實際試驗加載過程加載,研究了樁周土受力過程應力應變的變化,分析了支盤樁抗拔、樁身軸力傳

3、遞規(guī)律以及支盤阻力和樁側(cè)摩阻力的荷載傳遞規(guī)律。本文首先重點介紹了幾個土體性質(zhì)模型,選擇能比較準確模擬土體彈塑性性質(zhì)及土體加工硬化定律的劍橋模型；再采用軸對稱三角形有限元單元結(jié)合劍橋模型推導了土體彈塑性矩陣及剛度矩陣；分析了支盤附近土體受力破壞過程。結(jié)合Vijayvergiya提出的樁側(cè)阻力傳遞函數(shù)推導了樁土接觸彈簧模型剛度矩陣；并運用FORTRAN編程語言對擠擴支盤樁受力過程進行了計算。對比分析編程計算的結(jié)果與實際試驗數(shù)據(jù)的異同,并分析