水平荷載作用下單樁性狀研究.pdf

1、樁基礎(chǔ)不僅可以承受由上部結(jié)構(gòu)和樁身自重等引起的軸向荷載,而且還可以承受由波浪荷載、風(fēng)荷載、地震荷載、車輛制動力荷載、土壓力、輪船及車輛的撞擊等引起的水平荷載。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,水平受荷樁的應(yīng)用日益廣泛,但水平荷載作用下樁基礎(chǔ)的設(shè)計與計算還存在很多尚需解決的問題。因此,研究樁基礎(chǔ)在水平荷載下的受力性狀及計算方法具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義.在對水平荷載作用下單樁及群樁理論分析、數(shù)值模擬,模型試驗和現(xiàn)場試驗等方面研究現(xiàn)狀做了較詳細(xì)

2、分析的基礎(chǔ)上,本文主要工作及取得的成果如下:
　　 1.基于地基反力法推導(dǎo)出地基反力系數(shù)采用三參數(shù)形式表示時,水平荷載單樁的撓曲線微分方程.把樁身分成若干等長的小段,并假定每一小段上地基反力系數(shù)為常數(shù)。利用每段上樁身響應(yīng)的解析解、各分界點(diǎn)處樁身響應(yīng)的連續(xù)性及樁頂和樁底已知的邊界值,采用迭代法求得樁頂未知的邊界值,繼而求得樁身任意點(diǎn)處變形和內(nèi)力的半解析解。
　　 2.考慮軸向荷載的P-△效應(yīng),推導(dǎo)出地基反力系數(shù)采用三參數(shù)形

3、式表示時自由段樁身和地面以下樁身的撓曲線微分方程。結(jié)合樁頂及樁底的邊界條件并利用地基反力系數(shù)為常數(shù)時軸、橫向荷載共同作用下地面以下樁身響應(yīng)的解析解,分別求得地面以上及以下樁身響應(yīng)的冪級數(shù)解及半解析解。
　　 3.考慮土體屈服,分別假定地基反力系數(shù)在地表處不為零并沿深度線性增加及地基反力系數(shù)可采用三參數(shù)形式表示,推導(dǎo)出水平荷載作用下塑性段樁身和彈性段樁身的撓曲線微分方程,并結(jié)合樁頂及樁底的邊界條件求得樁身任意點(diǎn)處變形和內(nèi)力的解。<

4、br>　　 4.假定地基反力系數(shù)為常數(shù),考慮土體屈服并忽略樁身自重和樁側(cè)摩阻力的影響,推導(dǎo)出軸、橫向荷載共同作用下樁的撓曲線微分方程,并求得長單樁變形和內(nèi)力的解。假定地基反力系數(shù)在地表處不為零并沿深度線性增加,考慮土體屈服、樁身自重和樁側(cè)摩阻力的影響,推導(dǎo)出樁的撓曲線微分方程并求得樁身響應(yīng)的冪級數(shù)解。
　　 5.假定地基土為均質(zhì)的、各向同性的彈性半空間體,樁為部分沉入土中的梁,采用差分法并積分Mindlin位移解求得軸、橫向荷