勁性攪拌樁(MC樁)受力特性的數(shù)值模擬分析.pdf

1、勁性攪拌樁是一種由水泥土樁與混凝土芯樁組合而成的新型樁，該樁適用于軟土地基處理工程。工程實(shí)踐表明，勁性攪拌樁具有樁身質(zhì)量穩(wěn)定可靠、承載力高、成本低、施工方便、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，極具有開發(fā)前景。本文將采用理論分析與實(shí)踐工程相結(jié)合的方法，對(duì)勁性攪拌樁(MC樁)的受力特性進(jìn)行研究，主要工作有以下幾方面:
　　(1)結(jié)合揚(yáng)州某實(shí)際工程，采用ABAQUS有限元軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，分析勁性攪拌樁(MC樁)的受力特性，再與工程檢測(cè)資料進(jìn)行對(duì)比。

2、有限元模擬結(jié)果顯示:樁與土體一起下沉，樁頂位移最大，樁端位移最小，且芯樁承擔(dān)了大部分荷載。與靜載試驗(yàn)所得到的Q-S曲線相比，模擬結(jié)果在數(shù)值上略小于檢測(cè)數(shù)據(jù)，但其趨勢(shì)基本一致，進(jìn)一步說(shuō)明了有限元法在工程應(yīng)用中的適用性。
　　(2)采用ABAQUS有限元軟件，建立了勁性攪拌樁(MC樁)的有限元模型，分析當(dāng)樁端土性質(zhì)不同時(shí)，等芯樁和長(zhǎng)芯樁的受力特性。模擬結(jié)果表明:①在豎向荷載作用下，芯樁所承擔(dān)的荷載較大，且荷載傳遞模式為:混凝土芯樁→水

3、泥土樁→樁周土→樁端土。②不管是長(zhǎng)芯樁還是等芯樁，當(dāng)樁端土為硬土?xí)r，樁側(cè)摩阻力不斷上升，證明樁側(cè)摩阻力尚未達(dá)到極限，還可以繼續(xù)發(fā)揮，有利于提高樁的極限承載力;當(dāng)樁端土為軟土?xí)r，樁側(cè)摩阻力先緩慢上升，后呈下降趨勢(shì)，側(cè)摩阻力的下降會(huì)使得單樁極限承載力降低;且樁端土為硬土?xí)r的側(cè)摩阻力比樁端土為軟土?xí)r的側(cè)摩阻力大，所以樁端土為硬土?xí)r勁性攪拌樁(MC樁)的承載力大于樁端土為軟土?xí)r的承載力。在相同荷載作用下，樁端土為硬土?xí)r勁性攪拌樁(MC樁)的沉降

4、量卻比樁端土為軟土?xí)r的沉降量小。
　　(3)以長(zhǎng)芯樁為研究對(duì)象，分析了不同因素對(duì)勁性攪拌樁(MC樁)承載力的影響。結(jié)果表明:①勁性攪拌樁(MC樁)的承載力隨著截面含芯率的增加而增大，當(dāng)截面含芯率從0.111增大到0.444的過(guò)程中，勁性攪拌樁(MC樁)的極限承載力提高了73.82％;②對(duì)于長(zhǎng)芯樁而言，混凝土芯樁越長(zhǎng)，勁性攪拌樁(MC樁)的承載力越大，當(dāng)芯樁長(zhǎng)度由9m增加至10m的過(guò)程中，勁性攪拌樁(MC樁)的極限承載力提高了16.