斜向受荷樁工作性狀試驗(yàn)與數(shù)值分析研究.pdf

1、在港口、橋梁和近海平臺(tái)等工程中的樁基礎(chǔ)，主要是用來(lái)承受斜向荷載，而不僅僅是承受水平或豎向荷載。在斜向荷載作用下樁的工作機(jī)理及性狀的研究時(shí)，通常是將斜向荷載分解成豎向和水平荷載，然后將二者分開(kāi)單獨(dú)計(jì)算樁的響應(yīng)，再按小變形疊加原理合并其計(jì)算的內(nèi)力和位移，并在樁身截面強(qiáng)度驗(yàn)算時(shí)將截面彎矩乘以—修正系數(shù)加以修正。目前，關(guān)于斜向荷載作用下豎直樁的工作機(jī)理及性狀的研究成果還很少。 為更進(jìn)一步了解斜向荷載作用下基樁的工作性能，本文通過(guò)室內(nèi)模型

2、試驗(yàn)研究了水平荷載對(duì)豎向承載樁、豎向荷載對(duì)水平承載樁以及斜向荷載分別作用下單樁承載性狀和荷載傳遞機(jī)理，并用有限元法對(duì)斜向受荷的單樁和群樁進(jìn)行了數(shù)值模擬，其主要工作和結(jié)論如下： （1）簡(jiǎn)單概述了樁基的發(fā)展歷史和豎向受荷樁、水平受荷樁與豎向，水平同時(shí)受荷樁國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和成果。 （2）對(duì)斜向受荷樁進(jìn)行了室內(nèi)模型試驗(yàn)。通過(guò)模型樁試驗(yàn)研究，分析了水平荷載對(duì)豎向承載樁沉降及樁身彎矩的影響、豎向荷載對(duì)水平承載樁水平位移及樁身彎矩的

3、影響以及按同比例同時(shí)施加水平和豎向荷載時(shí)，水平荷載對(duì)樁沉降的影響。 （3）通過(guò)有限元分析軟件ABAQUS6.5對(duì)斜向受荷樁進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析。在分析過(guò)程中，對(duì)樁周土分別采用彈性和修正Cam—clay模型以模擬土體的非線性，而樁—土接觸面則設(shè)置了接觸單元以考慮樁與土的滑移和開(kāi)裂。通過(guò)不同計(jì)算模型和不同荷載組合作用分析了水平荷載對(duì)豎向承載樁的沉降、豎向荷載及偏心豎向荷載對(duì)水平承載樁的水平位移以及傾斜荷載的傾角對(duì)樁頂?shù)某两?、水平位?/p>

4、和樁身?yè)隙鹊挠绊憽?（4）通過(guò)數(shù)值模型，進(jìn)一步分析了水平荷載對(duì)豎向承載樁沉降的影響，豎向荷載對(duì)水平承載樁撓度的影響以及不同傾角的傾斜荷載對(duì)樁身的撓度和彎矩的影響，并將所得數(shù)值模擬結(jié)果與某工程的實(shí)測(cè)結(jié)果[91]進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明兩者擬合較好。 （5）對(duì)不同大小和傾角的傾斜荷載作用下的群樁內(nèi)力、位移和彎矩等進(jìn)行了數(shù)值模擬與分析。結(jié)果表明：荷載大小及傾角對(duì)樁身彎矩的影響較大，邊樁的存在可減小中樁的側(cè)阻力。由于群樁效應(yīng)使得兩