砂層的樁端阻力尺寸效應(yīng)研究.pdf

1、本文利用數(shù)值分析方法,模擬現(xiàn)場(chǎng)加載試驗(yàn)過(guò)程,并結(jié)合既有的單樁現(xiàn)場(chǎng)靜載試驗(yàn)資料,研究樁端阻力尺寸效應(yīng)系數(shù),確定在各種工況情況下尺寸效應(yīng)系數(shù)ψ<,P>,并研究樁徑、樁長(zhǎng)、樁持力層和樁周土層等因素的影響.本文首先建立了一個(gè)軸對(duì)稱狀態(tài)下的樁-土體系模擬分析模型,將體系簡(jiǎn)化成樁體、土體及樁土接觸面三個(gè)部分,土體簡(jiǎn)化成有限元集合體,樁體簡(jiǎn)化成環(huán)形單元集合體,樁土之間設(shè)無(wú)厚度的接觸面.由于本文只研究樁端阻力,因此令接觸面為自由面,即不考慮樁側(cè)阻力,樁

2、土的相互作用只發(fā)生在樁底部.運(yùn)用增量迭代方法考慮土體的非線性力學(xué)性能,分工況得到樁在樁頂受荷后的荷載-沉降曲線.本文為考慮樁徑的影響,選取了0.3m、0.4m、0.5m、0.8m、1.0m、1.5m、2.0m、2.5m八個(gè)樁徑值,為考慮樁長(zhǎng)影響,取樁入土深度分別為10m、20m、30m、40m、50m.樁端持力層選用了砂層和砂礫石層,而砂層又就內(nèi)摩擦角分為ψ=30°和ψ=34°兩種情況.樁側(cè)土層分軟粘土和粉質(zhì)粘土兩種情況.在這些組合工況

3、情況下,研究了樁端阻力、初始剛度和尺寸效應(yīng)系數(shù)隨樁徑、入土深度、樁持力層、樁周土等影響因素的變化規(guī)律.結(jié)果表明樁徑和樁持力層的影響較大,相比之下樁入土深度和樁側(cè)土層的影響較小.本文著重分析了端阻力確定準(zhǔn)則對(duì)尺寸效應(yīng)系數(shù)的影響,并提出了沉降標(biāo)準(zhǔn)值這一概念.在本文中提出了兩套沉降標(biāo)準(zhǔn)值,即絕對(duì)沉降值和相對(duì)沉降值,絕對(duì)沉降值分為s=15mm和s=50mm,相對(duì)沉降值分為s=0.01D和s=0.05D,其中s=15mm或s=0.01D相應(yīng)于樁端