砂土地基中軸向荷載作用下靜壓樁群樁效應(yīng)的研究.pdf

1、近些年來(lái)，超高層建筑不斷興建，海洋石油鉆井平臺(tái)日益增多，很多建筑物建造在不良地基條件下。樁基礎(chǔ)一般以群樁的形式存在，需要承受巨大的上拔力甚至軸向往復(fù)荷載，樁基礎(chǔ)破壞會(huì)影響結(jié)構(gòu)物的正常使用甚至?xí){人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，因此對(duì)軸向荷載下群樁的受力性能研究非常具有理論價(jià)值和實(shí)際意義。
　　本文通過(guò)室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬兩種方法對(duì)砂土中靜壓樁的軸向受力性能進(jìn)行研究。試驗(yàn)方面：首先進(jìn)行了五組單樁的抗壓、抗拔和循環(huán)加載試驗(yàn)，研究了樁的入土深度

2、、樁側(cè)粗糙度和樁身材料對(duì)單樁受力性能的影響；然后進(jìn)行了兩種粗糙度五種樁間距共十組2×2群樁試驗(yàn)，主要研究樁間距對(duì)群樁效應(yīng)的影響。數(shù)值方面：基于荷載傳遞法中的位移協(xié)調(diào)算法，采用本文提出的考慮泊松效應(yīng)影響的彈塑性t-z模型和雙曲線q-z模型，編寫MATLAB程序，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行模擬驗(yàn)證了所采用t-z模型和q-z模型的適用性。研究結(jié)果表明：
　　壓力荷載作用下靜壓樁的樁頂荷載-位移曲線與上拔荷載作用下的荷載-位移曲線差異較大?？箟簶兜钠?/p>

3、壞屬于緩進(jìn)型，抗拔樁的破壞屬于突進(jìn)型。入土深度越大，側(cè)表面越粗糙，樁的抗壓和抗拔承載力越大。側(cè)表面粗糙度和入土深度對(duì)樁的極限位移影響不大。樁身的材料越剛硬，極限抗壓承載力越小，極限位移值越小。循環(huán)往復(fù)位移作用下，靜壓樁的樁側(cè)摩阻力和樁端阻力均隨循環(huán)次數(shù)增加出現(xiàn)強(qiáng)化。這種強(qiáng)化是由于樁底和樁側(cè)砂土隨循環(huán)次數(shù)增加不斷變密實(shí)引起的。單樁和群樁試驗(yàn)均表明：抗拔極限摩阻力ft小于抗壓極限摩阻力fc，試驗(yàn)測(cè)得ft/fc=0.1-0.17。
　　

4、2×2群樁在承受壓力時(shí)，最優(yōu)樁間距為4D，對(duì)應(yīng)群樁效應(yīng)系數(shù)約為1.23；承受拉力時(shí)，最優(yōu)樁間距在4D-5D之間，對(duì)應(yīng)群樁效應(yīng)系數(shù)約為1.2。當(dāng)樁間距大于7D時(shí)，群樁效應(yīng)基本可以忽略。
　　本文的模型能夠模擬單樁抗壓能力隨三個(gè)參數(shù)的變化規(guī)律，能夠模擬抗拔和抗壓摩阻力的不同，能夠模擬循環(huán)荷載作用下樁頂荷載-位移曲線的滯回特性。此外，利用本模型計(jì)算得到ft/ fc隨樁身彈性模量的變化規(guī)律，通過(guò)擬合群樁試驗(yàn)結(jié)果本文還求得了模型中的群樁效應(yīng)