預制螺旋樁基礎力學特性與承載機理研究.pdf

1、預制螺旋樁基礎是一種復雜幾何表面的異形樁基礎形式，一般分為連續(xù)葉片式鋼筋混凝土螺旋樁和分層葉片式鋼管混凝土螺旋樁。本文通過數(shù)值計算、試驗和理論分析相結合的研究方法，以樁型參數(shù)(葉片距寬比)為主線，對螺旋樁基礎的樁土荷載傳遞規(guī)律，螺旋樁基礎豎向承壓、豎向抗拔的破壞模式，極限承載力的計算方法，豎向承壓螺旋樁的荷載位移關系，施工階段樁型參數(shù)對樁體應力分布的影響以及葉片強度設計等方面作了分析研究工作。 通過連續(xù)葉片式螺旋樁基礎和分層葉片

2、式螺旋樁基礎三維彈塑性有限元分析，分析了葉片距寬比參數(shù)對螺旋樁基礎荷載位移關系、樁土荷載傳遞規(guī)律和地基塑性區(qū)發(fā)展趨勢影響，設計了兩種樁型的樁型參數(shù)。 根據(jù)有限元分析結果，設計制作了三種葉片距寬比模型樁，并進行了砂土地基的豎向承壓、抗拔模型試驗，實測了樁頂荷載位移及地基應力，分析了葉片距寬比參數(shù)對螺旋樁基礎荷載位移關系、地基應力場變化趨勢的影響，建立了螺旋樁基礎理論分析基礎。 通過建立的簡化力學模型和對施工階段預制螺旋樁受

3、扭狀態(tài)的數(shù)值分析，結合預制鋼筋混凝土螺旋樁現(xiàn)場扭入試驗分析，提出對預制鋼筋混凝土螺旋樁的配筋、構造措施和材料設計的建議。 基于豎向載荷作用下的螺旋樁基礎荷載傳遞規(guī)律與機理分析，建議了螺旋樁基礎豎向承壓、抗拔的破壞模式，推導了基于Meyerhof深基礎承載力理論的承壓單樁、群樁和抗拔單樁的極限承載力計算方法；建立了螺旋樁基礎的樁土系統(tǒng)力學模型與荷載位移關系函數(shù)，推導了荷載位移函數(shù)解；采用地基反力函數(shù)，推導了分層葉片式螺旋樁基礎的葉