“不對稱”填土作用下樁基負(fù)摩擦力試驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、樁基礎(chǔ)作為最古老、最基本的基礎(chǔ)型式，具有整體性好、剛度大、穩(wěn)定性好、承載力高以及工后沉降值小等優(yōu)點，應(yīng)用于高層建筑、橋梁、港口、碼頭等工程中，尤其在各類軟弱地基處理的工程中得到廣泛的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的需要，在各種復(fù)雜地基上建造建筑物的情況越來越多，不僅采用樁基作為建筑物的基礎(chǔ)也日趨普遍，而且樁的設(shè)計直徑、長度及荷載也越來越大、功能也越來越多。在土木工程的發(fā)展中，樁基礎(chǔ)正起著越來越重要的作用。 “不對稱”填土作用下

2、兼顧擋土的樁基礎(chǔ)，就是樁基功能多元化的一種體現(xiàn)，其在橋臺、高樁碼頭的駁岸工程中都得到了應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)中樁土相互作用相當(dāng)復(fù)雜，樁身不僅要承當(dāng)豎向荷載的作用，而且還要承擔(dān)巨大的水平作用力，同時由于填土的作用，樁土之間的負(fù)摩擦力問題也不容忽視。對此結(jié)構(gòu)中的樁基礎(chǔ)，負(fù)摩擦力對樁基礎(chǔ)的作用隨著填土的“不對稱”也呈現(xiàn)出“不對稱”性，如將其當(dāng)作均勻承受負(fù)摩擦力的樁基礎(chǔ)考慮不甚合理，并且當(dāng)前相關(guān)的理論方法和計算方法很少見，所以對于此類樁基負(fù)摩擦力的研究具

3、有較大的理論價值和實際意義。 結(jié)合上述研究背景，首先，敘述了樁基礎(chǔ)負(fù)摩擦力產(chǎn)生的機理、產(chǎn)生條件、影響因素等，并對樁基負(fù)摩擦力的危害以及相應(yīng)的處理措施進(jìn)行了闡述；敘述了負(fù)摩擦力的時間效應(yīng)與群樁效應(yīng)等特性；對中性點位置的確定、下拉荷載的計算以及建筑樁基規(guī)范中負(fù)摩擦力的確定方法進(jìn)行了簡單介紹。 其次，針對“不對稱”填土作用下的樁基礎(chǔ)，進(jìn)行室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬計算。模型試驗中通過測試樁身應(yīng)變，計算樁身軸力，在此基礎(chǔ)上分析樁身軸

4、力、彎矩的分布規(guī)律以及隨填土過程的變化規(guī)律，著重分析了負(fù)摩擦力的分布規(guī)律、中性點位置以及隨填土高度的變化規(guī)律。以模型試驗為基礎(chǔ)，建立三維有限元數(shù)值模型，進(jìn)一步分析研究“不對稱”填土作用下樁基礎(chǔ)的軸力、彎矩與負(fù)摩擦力的分布規(guī)律以及隨施工步驟變化情況，中性點位置等關(guān)鍵參數(shù)的確定方法，此外，還對后方土體的位移矢量場、樁土相對位移進(jìn)行了分析，得出相關(guān)結(jié)論。 從研究結(jié)論來看，由于“不對稱”填土影響，導(dǎo)致樁身兩側(cè)的受力特性差異較大，采用傳統(tǒng)