基于數(shù)值分析的根式基礎豎向抗壓承載性能研究.pdf

1、根式基礎是在原有的等截面樁的基礎上在樁身側壁增加若干個根鍵，通過增加樁身側壁與土體的接觸面積從而帶動土體抵抗基礎位移變形，最終提高豎向抗壓承載力。根式基礎具有承載力高、沉降變形小、施工工期短、經(jīng)濟效益高等特點。由于根式基礎其受力機理的復雜性，目前人們對根式基礎承載特性的認識還不太充分，根式基礎的理論研究進程遠遠落后于實際工程的應用。本文結合國內(nèi)外現(xiàn)有研究成果，以有限差分軟件分析為手段，進行根式基礎的豎向抗壓承載特性研究，主要研究內(nèi)容為:

2、
　　(1)建立根式基礎和普通樁有限差分模型，進行根式基礎的豎向抗壓承載性能分析。結果表明，相對于普通樁而言，根式基礎能夠大幅度減小樁身沉降并提高豎向抗壓抗壓極限承載力;在豎向抗壓荷載作用下距樁身側面一個根鍵長度范圍內(nèi)土體位移場呈波浪狀，樁土位移不一致現(xiàn)象最為明顯;根鍵的存在使根式基礎相較于普通樁在樁身軸力、樁側摩阻力、極限承載力等承載特性方面都發(fā)生了顯著的變化;各層根鍵下表面水平受力呈現(xiàn)“L”型，即根鍵下表面受拉最大處出現(xiàn)在根鍵

3、與樁身連接處，沿遠離樁身方向根鍵下表面受拉趨勢逐漸減弱，下表面逐漸開始受壓，壓應力先增大后減小，在進行根式基礎設計時根鍵部分應重點考慮根鍵與樁身連接處的受力情況。
　　(2)建立不同根鍵水平布置方式、不同根鍵數(shù)量、不同根鍵長度等根式基礎有限差分模型系統(tǒng)地分析了根鍵水平布置方式、根鍵數(shù)量、根鍵長度等對根式基礎豎向抗壓承載性能的影響。結果表明，不同的根鍵水平布置形式對根式基礎豎向抗壓極限承載力影響不大，但是根鍵以等角度布置相較于以梅花

4、形布置時，根鍵對樁身側摩阻力發(fā)揮的屏蔽作用更為明顯，則根鍵應盡可能采用梅花形布置;根鍵數(shù)量的增加會提高根式基礎的豎向抗壓極限承載力，但是過多的設置根鍵會降低根式基礎的經(jīng)濟性;根鍵長度的增加能夠提高根式基礎的極限承載力，但是根鍵過長容易造成根鍵局部破壞。
　　(3)對根式基礎的荷載傳遞機理進行分析，研究其受壓狀態(tài)下的破壞模式，結果表明，根式基礎的破壞機理與基礎根鍵的布置、樁周土層分布及其變形模量、基礎底部土體的性質和根鍵的剛度等因素