軟土運動作用下被動樁的樁-土水平相互作用研究.pdf

1、樁土相互作用一直是巖土工程中的重要研究課題。通常各類建筑工程中的樁基礎(chǔ)主要是主動受荷樁，即上部結(jié)構(gòu)的荷載通過承臺傳遞給下部的樁基礎(chǔ)，由樁土間的相互作用來分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載。然而，在樁基工程中仍有許多情況是樁基承受被動荷載，即樁上的荷載由樁周圍土體在自重或超載作用下發(fā)生變形和運動引起的。被動樁的樁-土相互作用問題與主動樁相比具有不同的承載機(jī)制與變形特性。 本文主要研究在軟土運動作用下被動樁的樁-土水平相互作用，運用有限元法綜合考慮了

2、土的塑性、大應(yīng)變和樁土間的接觸等非線性行為。為了深刻認(rèn)識在土體運動作用下樁-土界面上土壓力分布規(guī)律，本文首先對被動樁的樁-土相互作用進(jìn)行了橫向平面應(yīng)變分析，對樁周土的塑性區(qū)域以及樁間土的運動規(guī)律，樁徑、樁數(shù)、樁間距等對群樁效應(yīng)的影響，進(jìn)行了大量的參數(shù)計算。得出被動樁沿樁周的土壓力分布規(guī)律，擬合出反映土壓力分布規(guī)律的函數(shù)曲線，得到一簡化計算公式，便于工程中設(shè)計和計算。然后本文對被動樁的樁-土相互作用進(jìn)行了三維有限元分析，綜合考慮土塑性、大

3、應(yīng)變、樁土間的接觸行為、土體參數(shù)等的影響，以盡可能真實地反映被動樁的樁-土相互作用系統(tǒng)，得出沿樁身的平均側(cè)壓力分布圖，與前人的計算結(jié)果和實驗數(shù)據(jù)作了對比，驗證了本文分析方法的有效性，其結(jié)果對工程設(shè)計有參考價值。計算結(jié)果標(biāo)明，軟土運動作用下在樁上產(chǎn)生的側(cè)壓力是相當(dāng)可觀的，值得設(shè)計人員高度重視。最后，本文提出了軟土地區(qū)樁基水平荷載的估計公式，并應(yīng)用于一樁支撐橋臺的分析，分析中考慮了橋臺的開裂和鋼筋的屈服，計算結(jié)果能很好地解釋橋臺破壞現(xiàn)象。