液壓擠擴(kuò)支盤樁單樁抗拔承載性能研究.pdf

1、擠擴(kuò)多支盤混凝土灌注樁是在原有等截面混凝土灌注樁的基礎(chǔ)上采用仿生原理發(fā)展而來(lái)的,其顯著的特點(diǎn)就是具有較高的單方混凝土承載能力,具有良好的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。特別是在抗拔承載方面,更顯示出比普通灌注樁有廣闊的應(yīng)用前景。然而,支盤灌注樁的工作原理目前尚處于探索階段,設(shè)計(jì)、計(jì)算尚無(wú)統(tǒng)一的規(guī)程,實(shí)際應(yīng)用也只是依據(jù)一些地區(qū)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)樁型的設(shè)計(jì)理論,因而不可避免的存在許多“不合理、不安全、不經(jīng)濟(jì)”的因素。這在很大程度上限制了支盤灌注樁的推廣應(yīng)用,因而支

2、盤灌注樁的承載性能的研究,具有重要的實(shí)際意義。本文采用有限元分析方法以進(jìn)一步對(duì)支盤樁的受力機(jī)理的研究是必要的,也是使這一樁型走向成熟并能夠在工程中推廣使用的必要條件。 針對(duì)擠擴(kuò)支盤樁受上拔荷載時(shí)樁承載性狀和樁周土荷載傳遞機(jī)理研究比較缺乏,本文根據(jù)奧林匹克公園地鐵某支線站的單樁豎向抗拔靜載試驗(yàn)為依據(jù),運(yùn)用有限元理論對(duì)樁支盤附近土體進(jìn)行了分析,并按實(shí)際試驗(yàn)加載過(guò)程加載,研究了樁周土受力過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變的變化,分析了支盤樁抗拔、樁身軸力傳

3、遞規(guī)律以及支盤阻力和樁側(cè)摩阻力的荷載傳遞規(guī)律。本文首先重點(diǎn)介紹了幾個(gè)土體性質(zhì)模型,選擇能比較準(zhǔn)確模擬土體彈塑性性質(zhì)及土體加工硬化定律的劍橋模型；再采用軸對(duì)稱三角形有限元單元結(jié)合劍橋模型推導(dǎo)了土體彈塑性矩陣及剛度矩陣；分析了支盤附近土體受力破壞過(guò)程。結(jié)合Vijayvergiya提出的樁側(cè)阻力傳遞函數(shù)推導(dǎo)了樁土接觸彈簧模型剛度矩陣；并運(yùn)用FORTRAN編程語(yǔ)言對(duì)擠擴(kuò)支盤樁受力過(guò)程進(jìn)行了計(jì)算。對(duì)比分析編程計(jì)算的結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)的異同,并分析