疏樁基礎(chǔ)豎向承載力的靜力研究.pdf

1、疏樁作為一種新的樁基設(shè)計(jì)理念，因?yàn)槠渚哂辛己玫慕?jīng)濟(jì)效益和廣闊的應(yīng)用前景，從而近年來得到了廣泛的重視。然而由于受到認(rèn)識(shí)水平和計(jì)算手段的限制，許多設(shè)計(jì)工程師還是采用傳統(tǒng)的群樁設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，這必然會(huì)造成很大的浪費(fèi)。 疏樁是一種利用疏化樁基原理提高單樁有效承載力的樁基礎(chǔ)形式，并且通過發(fā)揮樁間土的承載能力來補(bǔ)償樁基承載力，它是屬于樁土共同作用的范疇。疏樁基礎(chǔ)是近年來對(duì)減沉樁基礎(chǔ)研究所取得的成果之一，它的出現(xiàn)是一種設(shè)計(jì)思想的轉(zhuǎn)變，是以控

2、制建(構(gòu))筑物的沉降量為目標(biāo)的樁基礎(chǔ)型式。近年來在巖土工程中得到了廣泛的應(yīng)用。盡管如此，疏樁的設(shè)計(jì)計(jì)算理論仍有待進(jìn)一步深入研究。因此對(duì)疏樁的承載能力進(jìn)行研究具有較重要的理論和實(shí)際意義。本文做了以下工作: (1)本文通過大量的調(diào)查研究及試樁資料，對(duì)疏樁的承載力性狀及破壞模式等問題進(jìn)行了探討，從疏樁基礎(chǔ)樁土共同作用角度出發(fā)，對(duì)樁土相互作用的國內(nèi)外研究進(jìn)行了總結(jié)；同時(shí)介紹了國內(nèi)外對(duì)疏樁基礎(chǔ)的模擬試驗(yàn)研究與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試的發(fā)展情況，以及介

3、紹了疏樁基礎(chǔ)沉降分析的幾種常用方法。承載力性狀的研究結(jié)果表明:疏樁的荷載傳遞及其破壞特性主要與樁的長徑比、樁間土的承載力、樁距和成樁工藝等因素有關(guān)，樁周土的壓縮變形漸由彈性階段進(jìn)入到塑性變形階段。另外，本文還對(duì)群樁中的樁側(cè)阻力和樁端阻力的群樁效應(yīng)進(jìn)行了較為詳細(xì)的探討。 (2)本文對(duì)接觸面的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了介紹，對(duì)所采用的單元類型，也進(jìn)行了簡要說明。用ANSYS軟件建立疏樁基礎(chǔ)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了承載力曲線特性、樁土荷載分配、樁

4、土應(yīng)力比、樁身應(yīng)力、側(cè)摩阻力等多個(gè)方面，總結(jié)了各種因素對(duì)疏樁承載力的影響其以及變化規(guī)律。同時(shí)，本文通過有限元分析了樁基礎(chǔ)的各種群樁效應(yīng)，總結(jié)了群樁效應(yīng)隨樁距的變化而變化的規(guī)律。并得出結(jié)論:當(dāng)樁距在5d-6d時(shí)，群樁效應(yīng)中，可忽略樁側(cè)、樁端土體的群樁效應(yīng)，而承臺(tái)內(nèi)區(qū)和外區(qū)土體效應(yīng)應(yīng)該考慮在內(nèi)。 (3)本文詳細(xì)闡述里疏樁豎向承載力的計(jì)算方法，其中包括單樁承載力的確定，樁間土承載力的確定，并結(jié)合有限元分析群樁效應(yīng)的結(jié)果，用以計(jì)算群樁效

5、應(yīng)。文中給出了計(jì)算步驟以及各參數(shù)數(shù)值的確定。 (4)本文結(jié)合文獻(xiàn)試樁資料進(jìn)行了實(shí)例分析。實(shí)踐表明:用上述的計(jì)算方法分析所得出的結(jié)果與實(shí)際情況是吻合的。另外，本文還利用面向?qū)ο缶幊坦ぞ遃isual B++6.0編制了計(jì)算疏樁基礎(chǔ)承載力的程序。對(duì)影響疏樁基礎(chǔ)承載力的各種因素從數(shù)值方面進(jìn)行了研究分析。通過采用自編分析軟件對(duì)樁徑、樁長、土的壓縮模量、土的承載力等因素對(duì)疏樁基礎(chǔ)承載力影響進(jìn)行分析比較，得到了各自關(guān)于承載力的影響曲線，同時(shí)對(duì)