樁—承臺（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(筏板)的不同連接方式對群樁基礎(chǔ)的承載能力、變形性狀以及樁土荷載分擔比有顯著影響。本文對樁筏基礎(chǔ)和樁頂預(yù)留凈空樁基礎(chǔ)進行了深入的實驗及數(shù)值分析研究并考慮了樁周土體的固結(jié)對樁筏基礎(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隨時間的變化規(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)的可視化模型實驗：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)碼照片進行分析得到樁基礎(chǔ)在觀測面上樁土相互作用位移場的變化情況。同時利用電測設(shè)備對樁身進行電測，也得到樁身軸力、側(cè)摩阻力的變化規(guī)律。 2.采用ABAQUS軟件建立無臺單樁、帶臺單樁和樁頂預(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，在工程實踐中可通過調(diào)整預(yù)留凈空值達到合理精確控制差異沉降和調(diào)控土體荷載分擔量的目的。 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)和樁項預(yù)留凈空群樁基礎(chǔ)的三維實體模型，對比分析了兩種群樁基礎(chǔ)的內(nèi)力和變形隨時間的變化規(guī)律，重點討論了預(yù)留凈空群樁基礎(chǔ)在降低承臺差異沉降以及減少樁身軸力方面的優(yōu)勢，并預(yù)測了土體長

4、期固結(jié)效應(yīng)對樁身內(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，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.在對樁頂預(yù)留凈空樁基礎(chǔ)的實驗研究和理論分析基礎(chǔ)上，針對工程實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