室內(nèi)模型試驗與有限元強度折減法在單樁極限承載力中的應用研究.pdf

1、近年來,隨著我國現(xiàn)代化進程的加快,高層、超高層建筑物和跨江、跨海特大橋梁的數(shù)量迅猛增加,使得上部結構對樁基礎的極限承載力提出了更高的要求。但是目前對樁基礎極限承載力的計算,研究的還不是很清楚,迄今還沒有符合實際的計算方法。大量研究表明:樁側阻力和樁端阻力是共同發(fā)揮作用的,但以往的研究側重將樁側阻力和樁端阻力分別進行考慮,存在理論與實際之間的矛盾。因此,本文采用強度折減法將樁端阻力和樁側阻力結合起來進行分析探討,力求使樁基礎極限承載力的計

2、算更準確。
　　首先,介紹了樁基礎的作用、發(fā)展歷程、樁基理論的發(fā)展現(xiàn)狀、樁基承載力的影響因素及單樁極限承載力研究面臨的困難;并且在國內(nèi)外眾多學者對樁基理論研究基礎之上,對樁基礎極限承載力的研究進行了總結。
　　然后,對單樁荷載傳遞理論做了簡單的歸納;單樁承載性狀的各種分析方法,分別從每種方法的假定、適用條件、研究成果及優(yōu)缺點進行了詳細論述;針對側阻力與端阻力的定義、計算方法及影響因素等方面進行了論述,為后續(xù)將要進行的單樁極限

3、承載力研究提供了理論基礎。
　　第三,分別從模型試驗的研究意義、相似原理、方案設計、設備和儀器、土樣物理特性測量、加載系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等方面做出了詳細的介紹,并且將單樁在豎向荷載作用下的破壞模式與機理做出了詳細分析,最后總結了室內(nèi)模型試驗部分準備工作中存在的不足及需要今后改進之處。
　　第四,針對第三章室內(nèi)模型試驗量測的數(shù)據(jù),進行詳細整理分析,得到了荷載-沉降變化關系曲線、軸力沿樁身的變化關系曲線、樁側摩阻力沿樁身的變化關

4、系曲線、樁端阻力、樁側摩阻力荷載分擔關系曲線、荷載分擔百分比關系曲線,并詳細分析了影響各種曲線變化的因素。
　　第五,從樁基礎的承載機理出發(fā),本章采用有限元MIDAS/GTS分析軟件及強度折減法開展了單樁基礎極限狀態(tài)的理論研究,提出了不同于傳統(tǒng)安全系數(shù)的單樁基礎極限載荷安全儲備系數(shù)概念,得出了強度折減法單樁基礎極限分析判定條件。通過對實際工程單樁極限狀態(tài)分析,表明有限元強度折減法可以有效評估樁基礎極限狀態(tài)安全儲備和極限承載力,對樁