樁—承臺(tái)（筏板）—土在不同構(gòu)造方式下的相互作用分析研究.pdf

1、樁與承臺(tái)(筏板)的不同連接方式對(duì)群樁基礎(chǔ)的承載能力、變形性狀以及樁土荷載分擔(dān)比有顯著影響。本文對(duì)樁筏基礎(chǔ)和樁頂預(yù)留凈空樁基礎(chǔ)進(jìn)行了深入的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值分析研究并考慮了樁周土體的固結(jié)對(duì)樁筏基礎(chǔ)工作性狀的影響，研究揭示了樁筏基礎(chǔ)及預(yù)留凈空樁基礎(chǔ)的樁身軸力、樁側(cè)摩阻力、變形和樁土荷載分擔(dān)隨時(shí)間的變化規(guī)律。本文所作的主要工作和研究成果如下： 1.本文設(shè)計(jì)了一種群樁樁筏基礎(chǔ)和樁頂預(yù)留凈空樁筏基礎(chǔ)的可視化模型實(shí)驗(yàn)：將埋置在分層鋪設(shè)染色砂帶土體中

2、的群樁基礎(chǔ)模型受豎向荷載作用下的變形過程在可視面一側(cè)全程拍攝，并利用PostView圖像分析處理軟件將所拍攝的數(shù)碼照片進(jìn)行分析得到樁基礎(chǔ)在觀測(cè)面上樁土相互作用位移場(chǎng)的變化情況。同時(shí)利用電測(cè)設(shè)備對(duì)樁身進(jìn)行電測(cè)，也得到樁身軸力、側(cè)摩阻力的變化規(guī)律。 2.采用ABAQUS軟件建立無臺(tái)單樁、帶臺(tái)單樁和樁頂預(yù)留凈空單樁三維有限元模型，分析了豎向荷載作用下群樁基礎(chǔ)和預(yù)留凈空基礎(chǔ)中獨(dú)立基樁的工作原理。首次研究了樁頂預(yù)留凈空值的改變對(duì)樁基礎(chǔ)軸力

3、、側(cè)摩阻力及變形的影響，揭示了預(yù)留凈空值大小與基礎(chǔ)受力沉降機(jī)理的關(guān)系，該結(jié)論可以引入到樁頂預(yù)留凈空群樁理論中，在工程實(shí)踐中可通過調(diào)整預(yù)留凈空值達(dá)到合理精確控制差異沉降和調(diào)控土體荷載分擔(dān)量的目的。 3.采用ABAQUS軟件建立考慮土體固結(jié)效應(yīng)的大樁距樁筏基礎(chǔ)和樁項(xiàng)預(yù)留凈空群樁基礎(chǔ)的三維實(shí)體模型，對(duì)比分析了兩種群樁基礎(chǔ)的內(nèi)力和變形隨時(shí)間的變化規(guī)律，重點(diǎn)討論了預(yù)留凈空群樁基礎(chǔ)在降低承臺(tái)差異沉降以及減少樁身軸力方面的優(yōu)勢(shì)，并預(yù)測(cè)了土體長

4、期固結(jié)效應(yīng)對(duì)樁身內(nèi)力變形的影響。 4.本文建立了簡化的高層帶裙房框架的高層-筏板-群樁-土體的三維流固耦合模型，通過改變?nèi)狗糠ぐ逑聵俄斉c筏板的連接構(gòu)造方式，研究了樁頂預(yù)留凈空樁在減少因不均勻荷載及筏板變剛度等因素引起的差異沉降方面的優(yōu)勢(shì)，為未來高層建筑結(jié)構(gòu)控制差異沉降提供了一種新思路。 5.在對(duì)樁頂預(yù)留凈空樁基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)研究和理論分析基礎(chǔ)上，針對(duì)工程實(shí)踐本文提出了一種新型的預(yù)留凈空樁施工方法，既發(fā)揮了預(yù)留凈空的作用又能防止