抗拔樁承載機(jī)理的三維有限元研究.pdf

1、抗拔樁是抗拔基礎(chǔ)的主要結(jié)構(gòu)形式。目前，相比抗壓樁，抗拔樁的研究較少，且主要集中在承載力上，對變形的研究更少。而且抗拔樁承載力的計算方法依然偏于保守，對抗拔樁承載機(jī)理還不甚明確。本文主要圍繞抗拔樁的承載力、變形、側(cè)摩擦力發(fā)揮機(jī)理等方面進(jìn)行研究。 本文首先介紹了抗拔樁的破壞模式，并在此基礎(chǔ)上分析等截面抗拔單樁的破壞模式和單樁極限承載力計算。由于破壞面有多種，為了便于確定承載力，介紹一種極限計算方法。擴(kuò)底抗拔單樁的擴(kuò)大頭作用非常明顯，

2、能夠極大地提高樁體的抗拔承載力，擴(kuò)大頭提供的承載力占總的上拔承載力的比重較大；擴(kuò)底抗拔樁不但極限承載力有較大幅度的提高，同時也能大大改善樁的上拔性能，因此目前發(fā)展相當(dāng)迅速。 樁體變形對工程而言相當(dāng)重要，分析研究了幾種常用的變形計算方法，并對其進(jìn)行了比較。對抗拔樁承載力和位移預(yù)測有灰色系統(tǒng)理論和函數(shù)模型外推法；函數(shù)模型外推法又包括指數(shù)函數(shù)、冪函數(shù)、雙曲線函數(shù)。從預(yù)測極限荷載來說，指數(shù)函數(shù)的效果最好。 本文采用三維有限元法，

3、在樁土界面處設(shè)置面面接觸單元，考慮摩阻力作用，土體本構(gòu)模型采用Mohr-Coulomb模型，模擬抗拔樁的承載性狀。 首先根據(jù)工程實(shí)例，進(jìn)行建模。對比有限元計算結(jié)果和實(shí)際結(jié)果，表明符合較好，說明用ADINA建立的模型能比較好地反映抗拔樁的實(shí)際作用。 粘性土、砂土中計算表明等截面抗拔樁在上拔荷載下，上部土體發(fā)揮摩阻力較早，下部較遲，存在“滯后”效應(yīng)，并且側(cè)摩阻力還存在退化效應(yīng)。鋼筋上部受力較大，下部較小，因此配置鋼筋時，可以