深水沉井-樁復(fù)合基礎(chǔ)水平承載性能研究.pdf

1、沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)是由沉井和鋼管樁組成的一種新型復(fù)合基礎(chǔ)，本課題以交通運輸建設(shè)科技項目《多災(zāi)害作用下特大跨徑橋梁適宜結(jié)構(gòu)體系、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與原型設(shè)計研究》為依托，以瓊州海峽跨海大橋為工程背景，室內(nèi)模型試驗為基礎(chǔ)，研究了沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)在水平向荷載下的承載性能，開展的主要內(nèi)容和成果如下:
　　1、設(shè)計并實施了砂土中沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)的模型試驗，研究并分析了水平荷載作用下沉井、鋼管樁的受力機理和水平變位的基本規(guī)律，沉井底部與側(cè)壁的土壓力的分布

2、規(guī)律，不同樁數(shù)對水平承載力的影響，為建立沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)水平向荷載作用下的設(shè)計理論提供參考;
　　2、沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)由于樁的約束作用，增加了沉井底部的抗滑移能力，一定程度上分擔了沉井所承受的水平力，同時能調(diào)動更深層次的土抗力，提高了水平承載性能。隨著樁數(shù)的增加，沉井抗水平性能也相應(yīng)增加，但隨著樁數(shù)同等增加，抗力增加的趨勢變緩;
　　3、由于沉井對樁頂?shù)那豆套饔帽容^明顯，使得樁頂部位出現(xiàn)最大負彎矩，樁頂處負彎矩大于樁身正彎矩

3、，樁頂嵌固作用使得在水平荷載作用下的沉井下群樁基礎(chǔ)的承載力提高;
　　4、不同樁位的樁，樁身彎矩、剪力、土抗力的分布有所不同，隨著荷載的增加，前、后排樁的受力差別逐漸凸顯，在前幾級荷載作用下，由于樁前土體變形影響區(qū)域不大，前、后排樁均呈現(xiàn)類似的工作狀態(tài)，隨著荷載增加，塑性區(qū)的影響范圍增加，同時，受樁與樁后土體脫離的影響，導(dǎo)致了后排樁的內(nèi)力小于前排樁，前排樁最大內(nèi)力位置高于后排樁;
　　5、隨著荷載的增加，群樁分擔的水平荷載比

4、率隨荷載與樁數(shù)也逐漸增加，但沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)主要由沉井來承擔大部分水平荷載，本次試驗?zāi)Ｐ椭腥簶都s承擔30％的水平荷載;
　　6、以Duncan提出的等效單樁法(GEP)為基礎(chǔ)，提出了考慮沉井底部土抗力的等效單樁計算方法，推導(dǎo)出了沉井底部抗扭剛度的計算公式，并通過與試驗結(jié)果進行了對比，同時以瓊州海峽跨徑1500m中塔沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)為例，用本文提出的等效單樁計算方法進行計算，計算結(jié)果能達到工程需要，表明本文提出的解決方法有一定的實用