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1、負(fù)摩阻力樁的樁--土相互作用十分復(fù)雜。盡管國(guó)內(nèi)外對(duì)這個(gè)問題的研究持續(xù)了約七十年,但許多問題還有待進(jìn)一步的研究。在國(guó)內(nèi)外負(fù)摩阻力研究的基礎(chǔ)上,結(jié)合湖南省自然科學(xué)基金課題和湖南省建設(shè)廳科研課題的研究,開展了本文的研究工作。通過理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析相結(jié)合的方法進(jìn)行研究,對(duì)樁的負(fù)摩阻力有了更全面和深入的認(rèn)識(shí),主要研究工作包括以下幾個(gè)方面: 1.分析樁基負(fù)摩阻力發(fā)生的實(shí)際加載過程,將加載次序分為樁頂荷載施加之后再施加負(fù)摩阻力和
2、施加負(fù)摩阻力之后再施加樁頂荷載兩種工況。在此基礎(chǔ)上,首次提出考慮樁頂荷載及加載次序的負(fù)摩阻力樁的剪切荷載傳遞分析的解析方法。通過與有限元分析結(jié)果的對(duì)比,證明考慮加載次序的分析在理論上是可靠的,也是可行的。 2.無(wú)論是本文的解析分析方法結(jié)果,還是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和有限元分析結(jié)果均得到了樁的負(fù)摩阻力隨著樁頂荷載和土體固結(jié)時(shí)間變化的規(guī)律: ①無(wú)樁頂荷載作用時(shí)沉降最小、中性點(diǎn)位置最低的,下拽力最大。有樁頂荷載作用時(shí),沉降明顯增加、中性點(diǎn)
3、的位置明顯上升,下拽力減小。而且隨著樁頂荷載的增加,這些指標(biāo)的差距加大。 ②在土體固結(jié)初期,有樁頂荷載樁的中性點(diǎn)位置呈現(xiàn)由淺到深的變化,無(wú)荷載樁的中性點(diǎn)由較深的位置向較淺的位置變化。與無(wú)樁頂荷載時(shí)比較,樁頂荷載的作用推遲了負(fù)摩阻力出現(xiàn)的時(shí)間。 3.通過有限元分析,對(duì)影響負(fù)摩阻力樁特性的加載次序、樁身材料彈性模量等因素做了進(jìn)一步分析研究。同時(shí)還對(duì)端承樁的負(fù)摩阻力特性進(jìn)行了研究,得到了一些負(fù)摩阻力樁基的荷載傳遞規(guī)律:
4、 ①不同的加載次序會(huì)帶來不同的結(jié)果,負(fù)摩阻力先出現(xiàn)時(shí),中性點(diǎn)的位置比較低,樁基沉降比較小。這種差距隨著樁頂荷載的增加而加大。負(fù)摩阻力先出現(xiàn)時(shí),下拽力小于樁頂荷載先施加的情況,這種差距隨著樁頂荷載的增加而增大。 ②樁身材料的彈性模量也是影響負(fù)摩阻力特性的重要因素。樁體材料彈性模量存在一個(gè)臨界值,當(dāng)樁體材料模量大于此值時(shí),負(fù)摩阻力特性與常規(guī)樁相同。樁體材料模量小于此值時(shí),樁身壓縮變形增大,樁頂位移和樁端位移會(huì)有很明顯得差異,會(huì)造成中
5、性點(diǎn)位置上移,樁身中最大附加應(yīng)力降低。③樁頂荷載的作用同樣會(huì)使得端承樁的負(fù)摩阻力特性改變,而不是以往認(rèn)為的基本不變。與無(wú)樁頂荷載時(shí)相比,荷載的作用使得端承樁的沉降增加、下拽力減小、中性點(diǎn)位置上升。隨著荷載的增加,負(fù)摩阻力特性的差距就越大。 4.采用有限元法分析了復(fù)合地基中加固樁體在地下水位下降后的負(fù)摩阻力特性。地下水位下降后,復(fù)合地基中加固樁體的負(fù)摩阻力比降水前明顯增大,加固樁體和基礎(chǔ)沉降增大,加固樁體的軸力增加,樁-土應(yīng)力比提
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