上拔荷載作用下斜樁承載變形性狀模型試驗(yàn)及數(shù)值分析.pdf

1、在上拔荷載作用下，斜樁抗拔樁的樁身和直樁抗拔樁的樁身均存在豎向位移、樁身軸力及側(cè)摩阻力，而斜樁抗拔樁與直樁抗拔樁的不同之處在于斜樁樁身局部還存在水平方向上的位移，水平方向上的位移必然引起斜樁樁身剪力和彎矩，因此豎向上拔荷載作用下抗拔斜樁在樁身設(shè)計(jì)考慮的因素必然比直樁復(fù)雜。目前，針對(duì)斜樁的樁身設(shè)計(jì)基本采用直樁的設(shè)計(jì)原理，相對(duì)于抗拔斜樁，抗拔直樁的破壞形態(tài)比較單一，所以采用直樁的設(shè)計(jì)原理并不能反映出斜樁在破壞時(shí)復(fù)雜的受力性狀，綜上所述，研究

2、上拔荷載作用下斜樁抗拔性狀為斜樁樁身的設(shè)計(jì)和實(shí)際工程的應(yīng)用打下一定的理論基礎(chǔ)。
　　首先，本文通過(guò)模型試驗(yàn)研究了樁身長(zhǎng)徑比、傾角對(duì)斜樁承載變形性狀和內(nèi)力傳遞機(jī)理的影響。得出以下結(jié)論：在樁頂豎向上拔荷載作用下，斜樁的上拔位移和水平位移均大于相應(yīng)直樁；樁身傾角越大，斜樁上拔位移越大；在一定的傾角范圍內(nèi)，樁身的傾角越大，斜樁的抗拔極限承載力越大；當(dāng)上拔荷載相同時(shí)，斜樁樁身軸力均大于相應(yīng)直樁樁身軸力；樁身的軸力及軸力沿深度衰減的快慢隨著樁

3、身傾角增大而增大，此外，長(zhǎng)徑比越大，軸力沿深度衰減得越慢；在上拔荷載作用下，斜樁上部區(qū)段存在水平位移導(dǎo)致斜樁樁身上部區(qū)段截面產(chǎn)生彎矩，樁身彎矩的最大值所處的位置與樁頂上拔荷載、樁身傾角及長(zhǎng)徑比的大小無(wú)關(guān)，最大值均出現(xiàn)在樁身相對(duì)深度(z/L)0.14的樁身截面處。當(dāng)上拔荷載一定時(shí)，斜樁樁身傾角越大，位于樁身上部區(qū)域樁身最大彎矩越大；長(zhǎng)徑比對(duì)斜樁樁身最大彎矩的影響很??；斜樁樁身的最大平均摩阻力隨著樁身傾角增大而增大，斜樁最大平均側(cè)摩阻力均出

4、現(xiàn)在樁身相對(duì)深度(z/L)0.2到(z/L)0.4之間，此外，平均摩阻力局部出現(xiàn)負(fù)摩阻力的現(xiàn)象。
　　其次，本文通過(guò)有限元軟件ABAQUS研究了樁身傾角、長(zhǎng)徑比對(duì)斜樁抗拔性狀的影響并和模型試驗(yàn)在規(guī)律上作以比較。數(shù)值模擬結(jié)果說(shuō)明，樁身傾角一定時(shí)，隨著長(zhǎng)徑比的增加，斜樁抗拔極限承載力也隨著增加，當(dāng)長(zhǎng)徑較小時(shí)，樁身的傾角的增加對(duì)其抗拔極限承載力的影響較小，當(dāng)長(zhǎng)徑較大時(shí)，樁身的傾角對(duì)極限抗拔承載力的影響逐漸增大。當(dāng)長(zhǎng)徑比一定時(shí)，且傾角小于