不同樁頭約束及水平偏心荷載下樁基礎響應分析.pdf

1、樁基礎常常是橋梁、近海碼頭、海上平臺、近海風機、跨海輸電塔及高聳建筑物等大型建(構)筑物基礎的首選基礎類型。樁基礎與上部建(構)筑物存在多種連接形式，使樁基的樁頭約束情況存在極大差別。而樁頭約束恰恰是影響水平受荷單樁變形的關鍵影響因素之一。設計中如果對樁頭約束認識不足，可能使結構水平位移超出設計要求。上述提到的建(構)筑物主要受到來自風、波浪甚至船舶撞擊的水平荷載作用。由于荷載作用位置或結構自身形狀等原因，這些荷載在結構基礎中會同時產(chǎn)生

2、較大的扭矩。使樁基礎受到水平和扭矩荷載聯(lián)合作用。針對上述情況，本文主要研究內容包括樁頭約束對單樁和受扭群樁響應影響及水平偏心加載群樁響應理論分析。
　　 首先，基于我國規(guī)范中采用的m法，對樁頭約束對水平加載單樁響應影響進行了理論分析。討論了不同樁頭約束定量表征參數(shù)間的關系和各自特點；討論了樁身埋入深度和自由長度對不同樁頭約束表征參數(shù)間關系和單樁響應的影響。分析發(fā)現(xiàn)：樁頭約束度九能夠有效表征樁頭約束情況，樁頭位移和土面下樁身最大彎

3、矩隨樁頭約束度λ呈線性變化，而隨自由長度的變化更為明顯；最大彎矩點深度隨九增加而變大，隨自由長度增加而減小；剛性樁和彈性樁響應隨樁頭約束的變化規(guī)律有明顯差別。然后，提出了一套能夠考慮樁頭約束的水平受荷單樁非線性響應簡化計算方法，能夠計算樁頭位移、樁頭彎矩、土面下樁身最大彎矩及其埋入深度。該方法簡單、便于手算，計算結果具有較好精度，能夠滿足工程設計要求。
　　 樁頭約束對受扭群樁響應也有顯著影響。本文利用旋轉剛度km和約束度λ表征

4、扭轉受荷群樁的樁頭旋轉約束，用扭轉剛度kt忽表征樁頭扭轉約束，通過改進已有的非線性數(shù)值模型研究樁頭約束對砂土中扭轉加載群樁響應的影響；對已有的離心試驗結果進行反分析，得到試驗群樁的樁頭約束隨荷載變化規(guī)律；討論了群樁尺寸、砂土密度等因素對群樁響應的影響。
　　 水平荷載和扭矩的共同作用使群樁中存在復雜的樁-土-樁相互作用。本文建立了水平偏心加載群樁的彈性分析模型，分析了不同偏心距下樁-土-樁相互作用對群樁響應的影響。分析結果表明樁