變徑節(jié)樁優(yōu)化選型的數(shù)值模擬.pdf

1、管樁以其工廠化、預制化，產(chǎn)品質(zhì)量易于保證等技術優(yōu)點，已在各種土木工程地基基礎中得到廣泛應用，產(chǎn)品類型已逐步實現(xiàn)標準化和系列化，其中預應力混凝土管樁是目前應用最為廣泛的一種樁型，其應用也已日趨成熟。隨著超高層建筑及各種大型工程的迅速發(fā)展，地基基礎工程對樁基性能的要求日益多樣化，相應出現(xiàn)了各種各樣的異形樁。近幾十年，大量學者進行了異形樁的研究。變徑節(jié)樁作為一種新型預制樁，尚缺乏理論指導及工程實踐，對變徑節(jié)樁的承載性能及參數(shù)優(yōu)化進行研究對于指

2、導實際工程的應用以及變徑節(jié)樁的優(yōu)化設計具有一定意義。
　　本文通過對已有研究成果進行理論分析，結合實際，以變徑節(jié)樁為研究對象，采用有限元方法建立了變徑節(jié)樁數(shù)值分析模型，通過在樁頂施加豎向荷載研究變徑節(jié)樁樁節(jié)部位、樁身部位側摩阻發(fā)揮狀況以及變徑部位法相壓力及側摩阻力對單樁豎向承載力的貢獻情況，通過與普通預應力管樁承載性能的對比分析，總結了變徑節(jié)樁的豎向承載機理，并對影響變徑節(jié)樁承載性能的重要參數(shù)，如變徑處長度、樁節(jié)中心間距等進行敏感

3、度分析，為變徑節(jié)樁的優(yōu)化選型提供了一定的技術支持。得到主要結論如下:
　　(1)變徑節(jié)樁在節(jié)約材料用量的同時，可顯著提高豎向承載力并減小沉降變形。豎向荷載作用下節(jié)A處土體的支撐作用大大改善了單一側摩阻力對樁體豎向承載力的貢獻，體現(xiàn)出變徑的端阻效應。
　　(2)樁節(jié)中心間距對其下樁身側摩阻力的發(fā)揮至關重要，樁節(jié)間距的優(yōu)選目標除應考慮施工因素外，尚應同時保證其上下樁側摩阻力的正常發(fā)揮。
　　(3)樁節(jié)至樁身變徑長度，不僅影