單樁負摩阻力形成機理分析及單樁豎向承載力計算.pdf

1、受豎向荷載作用的樁基礎在穿過欠固結軟弱土層、或者樁基礎周圍大面積填土和地下水位下降等原因，將造成土體沉降。當土體的豎向位移值大于樁基礎的豎向位移值時，樁側將產(chǎn)生負摩阻力。在整個受荷過程中，由于受樁側負摩阻力的影響，單樁的樁身軸力和下拽力、中性點位置等，均隨著豎向荷載的變化而發(fā)生改變。國內(nèi)外學者針對樁基負摩阻力問題進行了大量試驗、理論和數(shù)值模擬研究，然而，由于樁-土間相互作用的復雜性以及形成樁基負摩阻力原因的多樣性，仍存在一些問題需要進一

2、步研究。本文針對豎向荷載作用下的單樁力學特性問題，建立了考慮負摩阻力影響的、分析單樁力學特性的三維有限元數(shù)值分析模型；提出了采用雙折線硬化傳遞函數(shù)模型計算單樁負摩阻力的力學模型；討論了考慮負摩阻力影響的單樁豎向承載力計算方法。主要研究內(nèi)容如下：
　　1、本文根據(jù)前人的研究成果，探討了單樁負摩阻力的形成機理、產(chǎn)生的條件及危害，總結了工程應用中常用的減小樁基負摩阻力措施，概述了樁基負摩阻力特性研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀，歸納了實際工程中目前仍存

3、在的一些問題，從而提出本文研究目的和意義。
　　2、針對地面堆載和樁頂豎向荷載作用下的單樁，本文利用 ANSYS有限元分析軟件，建立了考慮負摩阻力影響的、分析單樁力學特性的三維有限元數(shù)值分析模型，并將數(shù)值計算結果與試驗結果進行了對比，驗證了數(shù)值模型計算的可行性。利用該數(shù)值模型，進行了考慮負摩阻力影響的、單樁力學特性的參數(shù)分析，分別研究了樁頂豎向荷載、地面堆載、加載次序以及樁-土界面摩擦系數(shù)等參數(shù)，對單樁力學特性效的影響。
　

4、　3、針對樁頂豎向荷載作用下的單樁，在考慮樁側負摩阻力影響的條件下，本文基于荷載傳遞法，采用雙折線硬化傳遞函數(shù)模型，模擬樁側摩阻力與樁-土相對位移之間的關系，建立了考慮負摩阻力效應的單樁力學模型，推導了當樁側和樁端土分別處于不同變形階段時的單樁負摩阻力值、中性點位置、樁身軸力值以及荷載-沉降關系的解析解。最后，分析了樁頂荷載對考慮負摩阻力影響的單樁荷載傳遞特性的變化規(guī)律。
　　4、闡述了考慮負摩阻力影響的單樁豎向承載力計算方法，討