超長樁屈曲穩(wěn)定分析.pdf

1、近年來，隨國內(nèi)經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型基礎建設項目越來越多，特別是在我國沿海軟土深厚的華東地區(qū)出現(xiàn)了大量的高層建筑和特大型橋梁建設項目。自由長度較大的高承臺樁和超長樁得到了廣泛的應用，當樁周圍的土較軟弱或易液化，樁自由長度較長時易發(fā)生屈曲。鄒新軍博士通過實驗驗證了超長樁存在屈曲問題，指出傳統(tǒng)的m法不適應于超長樁穩(wěn)定的計算。因此有關豎向荷載下的樁身屈曲穩(wěn)定己受到橋梁、港口、建筑和礦業(yè)等工程領域進一步的重視。但目前僅對普通樁基的穩(wěn)定計算分析較為

2、成熟，而對超長及樁的穩(wěn)定研究卻鮮為報道。 為此，本文在傳統(tǒng)地基土水平抗力模型的基礎上提出C值法與常數(shù)法相結(jié)合的組合模型。并基于最小勢能原理，推導出頂部集中荷載作用下，部分埋置于Winkler地基中的超長樁的臨界荷載公式。 基于組合模型，利用推導出的臨界荷載公式求得超長樁臨界荷載值，并與土體水平抗力經(jīng)典的m法，常數(shù)法相比較，計算結(jié)果表明本文模型計算得到的臨界荷載值比較合理，m法計算的臨界荷載偏大。系統(tǒng)地探討了樁身自重，地基

3、反力系數(shù)分布模式，樁身埋置率以及復合模型中不同比例系數(shù)等因素對樁身屈曲穩(wěn)定的影響，在這些因素中重點討論了學術界有爭議的樁土摩阻力對樁穩(wěn)定的影響?；趶秃夏Ｐ停疚膶ΤL樁摩阻力對基樁穩(wěn)定的影響進行了分析，計算結(jié)果表明摩阻力對基樁穩(wěn)定影響顯著。并利用m法對普通樁摩阻力對基樁穩(wěn)定的作用進行了探討。指出摩阻力對基樁穩(wěn)定的影響與樁土變形系數(shù)有關，當基樁變形系數(shù)小于某值時應當記取摩阻力對基樁穩(wěn)定的影響，樁土變形系數(shù)較大時可以忽略摩阻力。

4、利用大型有限元軟件Ansys對基樁的穩(wěn)定進行了模擬計算分析。同時進行了參數(shù)化研究，利用該模型分析了縮頸、蜂窩等初始缺陷，樁側(cè)土體彈性模量、內(nèi)摩擦角、粘聚力、樁體傾斜及樁體埋置率等因素對基樁穩(wěn)定的影響，通過對結(jié)果分析得到當樁身缺陷越靠近地表面，對基樁的屈曲極限承載力影響就越大；并且當樁身缺陷在地表面時，隨著樁身有效截面的縮小，屈曲極限承載力降低較快。樁身的初始傾斜將導致基樁的極限屈曲荷載隨著基樁的傾斜角度大致呈線性降低，此外樁體的埋置率對