豎直和水平同時(shí)受荷壁板樁承載特性的變分法分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著壁板樁的應(yīng)用，相關(guān)研究也在逐步展開(kāi)，有關(guān)其承載特性方面的研究，已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但現(xiàn)有的研究成果僅限于受豎直荷載單獨(dú)作用時(shí)的豎向承載特性和水平荷載單獨(dú)作用時(shí)的水平承載特性，豎直和水平荷載同時(shí)作用的壁板樁承載特性的研究，目前還未見(jiàn)有報(bào)道。因此，為了加深對(duì)壁板樁承載特性的理解，本文利用變分法對(duì)受豎直和水平荷載同時(shí)作用的壁板樁承載特性進(jìn)行了研究。 本文首先推導(dǎo)水平荷載單獨(dú)作用、豎直和水平荷載同時(shí)作用的壁板樁群樁體系的總

2、勢(shì)能方程，然后對(duì)豎直荷載單獨(dú)作用、水平荷載單獨(dú)作用以及豎直和水平荷載同時(shí)作用的壁板樁群樁體系的總勢(shì)能方程進(jìn)行總結(jié)，得到任意荷載(彎矩除外)作用下壁板樁群樁體系總勢(shì)能方程的統(tǒng)一表達(dá)式。利用高斯積分法對(duì)總勢(shì)能方程進(jìn)行離散，通過(guò)引入樁的豎向位移插值多項(xiàng)式、水平位移插值多項(xiàng)式以及Mindlin位移解，利用變分法推導(dǎo)出受任意荷載作用的壁板樁基礎(chǔ)承載特性的近似三維解答，該解答考慮了壁板樁樁身截面的力學(xué)非對(duì)稱性以及剪切變形的影響。 根據(jù)壁板樁

3、承載特性解答的推導(dǎo)過(guò)程，用FORTRAN語(yǔ)言編制了相應(yīng)的程序，進(jìn)而分析了多種因素對(duì)受豎直和水平荷載同時(shí)作用的壁板樁單樁及群樁承載特性的影響，包括長(zhǎng)寬比、樁徑比、樁土彈模比、泊松比、樁間距、承臺(tái)等。另外，著重分析了水平荷載對(duì)壁板樁單樁及群樁豎直承載特性的影響以及剪切變形對(duì)壁板樁單樁及群樁承載特性的影響。 結(jié)果表明，水平荷載對(duì)壁板樁單樁豎向承載特性的影響與水平荷載的大小、方向有關(guān)，其影響表現(xiàn)出明顯非對(duì)稱性，在同樣大小的水平荷載作用下