扭轉(zhuǎn)荷載下群樁基礎(chǔ)承載機理及設(shè)計理論研究.pdf

1、大型結(jié)構(gòu)物如高層建筑、海上石油平臺、大跨度橋梁等,在風荷載、波浪荷載、撞擊荷載甚至是車輛或者機械帶來的水平動力荷載作用下,各種外力通過結(jié)構(gòu)物的傳遞極有可能導(dǎo)致群樁基礎(chǔ)承受較大的扭轉(zhuǎn)荷載。隨著工程建設(shè)的飛速發(fā)展和大型結(jié)構(gòu)的不斷涌現(xiàn),若設(shè)計中不能充分考慮扭轉(zhuǎn)荷載對群樁受力的影響,將有可能造成嚴重的損失。但目前對該問題的認識與研究十分有限,因此,開展扭轉(zhuǎn)荷載下群樁基礎(chǔ)承載機理及設(shè)計理論研究,具有一定的理論意義與工程價值。
　　 本文主

2、要工作如下:
　　 (1)結(jié)合已有的試驗成果,探討了受扭單樁與群樁的受力與變形特性;歸納了受扭單樁與群樁現(xiàn)有的計算理論。
　　 (2)采用三維有限元方法進行了圓柱受扭計算分析,制定了相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法,通過應(yīng)力分析驗證了扭轉(zhuǎn)計算的正確性,同時對離心實驗成果進行了計算驗證。
　　 (3)對受扭單樁、3×3群樁基礎(chǔ)進行了三維數(shù)值計算,分別考慮樁周土為粘土、砂土、軟土,以及樁間距為3d、4.5d、6d的情況,由計算分析

3、可知:隨著土體剛度或樁間距增大;群樁扭轉(zhuǎn)剛度有明顯增大;基樁扭矩分配均勻,但占總施加荷載的比例相應(yīng)減小;水平力導(dǎo)致了各類基樁分配抗扭力的比例差異性,但這種差異性受土體剛度或樁間距的影響很小;扭矩的存在對角樁與邊樁水平剛度削弱效果明顯,其相對于單樁水平剛度的弱化程度可以通過兩者比值進行表征。隨著扭轉(zhuǎn)荷載的增大,樁周土體存在明顯塑性貫通區(qū)域,在一定程度上驗證了陰影效應(yīng)的發(fā)展。
　　 (4)結(jié)合數(shù)值分析結(jié)果與水平受荷群樁設(shè)計理論,提出