豎向荷載下樁基工作性能研究.pdf

1、基于前人理論，本文對(duì)豎向荷載下基樁及群樁承載力、沉降和基樁動(dòng)力特性進(jìn)行了探討和研究，取得如下主要結(jié)論與成果： 1、根據(jù)荷載-沉降曲線特點(diǎn)，研究了破壞荷載、極限荷載、屈服荷載、彈性極限荷載等特征荷載的確定方法，將其應(yīng)用于12個(gè)工程實(shí)例，統(tǒng)計(jì)分析了各種方法確定的特征荷載之間的關(guān)系。另外，分析發(fā)現(xiàn)經(jīng)一次靜載試驗(yàn)后的基樁具有更高的彈性極限荷載、屈服荷載和極限荷載，因此基樁預(yù)加載可作為一種工藝在樁基工程中加以推廣。 2、在分析討論

2、靜力法計(jì)算樁端極限阻力的基礎(chǔ)上，采用羅彼塔法則求解各靜力法樁端阻力不固結(jié)不排水情況下的表達(dá)式。結(jié)合工程實(shí)例，計(jì)算驗(yàn)證了靜力法、規(guī)范法，標(biāo)貫試驗(yàn)所得樁端極限阻力和樁側(cè)極限阻力。結(jié)果表明：α和λ法計(jì)算的極限側(cè)摩阻力比規(guī)范法精度高，而靜力法、規(guī)范法，標(biāo)貫試驗(yàn)所得極限端阻力均與實(shí)測(cè)結(jié)果相差較大，其原因在于樁端存在虛土。因此應(yīng)根據(jù)施工水平和以往的經(jīng)驗(yàn)對(duì)樁端極限阻力進(jìn)行折減。 3、對(duì)不固結(jié)不排水情況，通過求解條形淺基礎(chǔ)的上限解，驗(yàn)證了速度場(chǎng)

3、的正確性；然后對(duì)圓形單樁按修正條形深基的方法和三維的方法分別推導(dǎo)了基于太沙基滑動(dòng)面的單樁承載力上限解。并在前人的基礎(chǔ)上，對(duì)下限解做了進(jìn)一步的發(fā)展。 4、用荷載傳遞法闡釋了樁側(cè)摩阻力的形狀，基于改進(jìn)位移協(xié)調(diào)法提出了更完善的位移協(xié)調(diào)計(jì)算方法。 5、應(yīng)用大型有限元程序．ANSYS，對(duì)摩擦樁進(jìn)行了彈性分析驗(yàn)證了Potllos彈性理論，并對(duì)Poulos彈性理論中參數(shù)進(jìn)行了深入的分析，結(jié)果表明Poulos彈性理論中沉降隨泊松比增大而

4、增大，而ANSYS彈性分析中沉降隨泊松比先增大在大約0.35處達(dá)到最大值而后減少。對(duì)于土體為彈性的情況，采用施加初始應(yīng)力的軸對(duì)稱分析可以很成功的模擬樁土不滑移和滑移兩種情況的分析：對(duì)土體為彈塑性的情況，采用三維建模成功的模擬了樁土不滑移情況的分析。 6、利用Smith模型解釋了Case法實(shí)測(cè)波形特征，介紹了Case法承載力理論公式推導(dǎo)過程及計(jì)算假設(shè)，對(duì)相應(yīng)的誤差做了分析，推導(dǎo)了樁端非完全自由時(shí)的總極限阻力公式和靜承載力公式，結(jié)果

5、表明總極限阻力公式與樁端完全自由時(shí)的公式相同，靜承載力公式與樁端完全自由時(shí)的公式結(jié)果相差不大。雖然Case法理論公式具有很多假設(shè)，但只要選擇具有較大的沖擊能量和較長(zhǎng)沖擊時(shí)間的樁錘系統(tǒng)，其承載力公式是可以滿足工程需要的；在進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)，對(duì)同一種土來說，長(zhǎng)樁取大阻尼系數(shù)，短樁取小阻尼系數(shù)，可以進(jìn)一步減小誤差。 7、用軸對(duì)稱模型分析了不考慮加筋作用時(shí)的兩樁之間的相互作用系數(shù)，結(jié)果表明ANSYS所得結(jié)果與規(guī)律與Poulos彈性理論有稍許差別