多年凍土地基群樁基礎(chǔ)承載性狀數(shù)值模擬研究.pdf

1、多年凍土在我國的東北以及青藏高原等地區(qū)分布廣泛，多年凍土地區(qū)建筑物基礎(chǔ)的長期承載性狀是保證寒區(qū)建筑施工與運(yùn)營安全的基石，而我國的多年凍土性質(zhì)復(fù)雜，凍土地基中基礎(chǔ)的承載力受凍土溫度、地質(zhì)條件、凍土類型以及基礎(chǔ)形式等各種因素的影響。樁基礎(chǔ)有著承載力大適用性廣，施工簡便，對地溫的擾動(dòng)較小等優(yōu)點(diǎn)，凍土區(qū)的建筑物基礎(chǔ)多采用樁基礎(chǔ)。但是由于凍土性質(zhì)的復(fù)雜，分區(qū)的多樣化，對多年凍土地區(qū)樁基礎(chǔ)特別是群樁基礎(chǔ)的研究沒有普通土那樣完善。而且由于凍土區(qū)群樁基

2、礎(chǔ)無法進(jìn)行現(xiàn)場載荷試驗(yàn)，而室內(nèi)模型試驗(yàn)又很難模擬凍土中群樁復(fù)雜的工作狀態(tài)，因此進(jìn)行數(shù)值模擬分析是十分有意義的。本文先回顧了一些以往對寒區(qū)工程樁基礎(chǔ)的研究，對受豎向荷載下群樁基礎(chǔ)的基本工作機(jī)理進(jìn)行了闡述。詳細(xì)的介紹了大型有限元分析軟件Midas/GTS，并介紹了數(shù)值模擬的有限元模型，計(jì)算單元、接觸單元以及本構(gòu)模型的選取。采用此軟件進(jìn)行三維可視化建模，通過對青藏高原昆侖山埡口的一例單樁承載試驗(yàn)進(jìn)行了建模分析，數(shù)值模擬分析得到的結(jié)論與現(xiàn)場試驗(yàn)

3、實(shí)測值滿足工程誤差需要，驗(yàn)證了數(shù)值模擬分析參數(shù)選取的準(zhǔn)確性以及此有限元軟件對凍土樁基分析的可行性，然后建立了多種工況下單樁和群樁的數(shù)值模型，分析了不同工況對多年凍土區(qū)單樁以及群樁基礎(chǔ)的承載性狀的影響。
　　本文選取了三種不同凍土溫度的的土參數(shù)，分別建立了10m樁長三種不同樁徑的單樁模型以及15m樁長1m樁徑的四種不同樁距的2×2群樁和梅花樁群樁三維模型，對凍土溫度和樁徑對單樁承載特性的影響以及樁數(shù)、樁間距對群樁基礎(chǔ)的影響進(jìn)行了研究