變徑節(jié)樁優(yōu)化選型的數(shù)值模擬.pdf

1、管樁以其工廠(chǎng)化、預(yù)制化，產(chǎn)品質(zhì)量易于保證等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，已在各種土木工程地基基礎(chǔ)中得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品類(lèi)型已逐步實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，其中預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是目前應(yīng)用最為廣泛的一種樁型，其應(yīng)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(chǔ)工程對(duì)樁基性能的要求日益多樣化，相應(yīng)出現(xiàn)了各種各樣的異形樁。近幾十年，大量學(xué)者進(jìn)行了異形樁的研究。變徑節(jié)樁作為一種新型預(yù)制樁，尚缺乏理論指導(dǎo)及工程實(shí)踐，對(duì)變徑節(jié)樁的承載性能及參數(shù)優(yōu)化進(jìn)行研究對(duì)于指

2、導(dǎo)實(shí)際工程的應(yīng)用以及變徑節(jié)樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有一定意義。
　　本文通過(guò)對(duì)已有研究成果進(jìn)行理論分析，結(jié)合實(shí)際，以變徑節(jié)樁為研究對(duì)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(guò)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(cè)摩阻發(fā)揮狀況以及變徑部位法相壓力及側(cè)摩阻力對(duì)單樁豎向承載力的貢獻(xiàn)情況，通過(guò)與普通預(yù)應(yīng)力管樁承載性能的對(duì)比分析，總結(jié)了變徑節(jié)樁的豎向承載機(jī)理，并對(duì)影響變徑節(jié)樁承載性能的重要參數(shù)，如變徑處長(zhǎng)度、樁節(jié)中心間距等進(jìn)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(shù)支持。得到主要結(jié)論如下:
　　(1)變徑節(jié)樁在節(jié)約材料用量的同時(shí)，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(cè)摩阻力對(duì)樁體豎向承載力的貢獻(xiàn)，體現(xiàn)出變徑的端阻效應(yīng)。
　　(2)樁節(jié)中心間距對(duì)其下樁身側(cè)摩阻力的發(fā)揮至關(guān)重要，樁節(jié)間距的優(yōu)選目標(biāo)除應(yīng)考慮施工因素外，尚應(yīng)同時(shí)保證其上下樁側(cè)摩阻力的正常發(fā)揮。
　　(3)樁節(jié)至樁身變徑長(zhǎng)度，不僅影