砂土地基中軸向荷載作用下靜壓樁群樁效應的研究.pdf

1、近些年來，超高層建筑不斷興建，海洋石油鉆井平臺日益增多，很多建筑物建造在不良地基條件下。樁基礎一般以群樁的形式存在，需要承受巨大的上拔力甚至軸向往復荷載，樁基礎破壞會影響結構物的正常使用甚至會威脅人們的生命財產(chǎn)安全，因此對軸向荷載下群樁的受力性能研究非常具有理論價值和實際意義。
　　本文通過室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬兩種方法對砂土中靜壓樁的軸向受力性能進行研究。試驗方面：首先進行了五組單樁的抗壓、抗拔和循環(huán)加載試驗，研究了樁的入土深度

2、、樁側粗糙度和樁身材料對單樁受力性能的影響；然后進行了兩種粗糙度五種樁間距共十組2×2群樁試驗，主要研究樁間距對群樁效應的影響。數(shù)值方面：基于荷載傳遞法中的位移協(xié)調(diào)算法，采用本文提出的考慮泊松效應影響的彈塑性t-z模型和雙曲線q-z模型，編寫MATLAB程序，對試驗結果進行模擬驗證了所采用t-z模型和q-z模型的適用性。研究結果表明：
　　壓力荷載作用下靜壓樁的樁頂荷載-位移曲線與上拔荷載作用下的荷載-位移曲線差異較大?？箟簶兜钠?/p>

3、壞屬于緩進型，抗拔樁的破壞屬于突進型。入土深度越大，側表面越粗糙，樁的抗壓和抗拔承載力越大。側表面粗糙度和入土深度對樁的極限位移影響不大。樁身的材料越剛硬，極限抗壓承載力越小，極限位移值越小。循環(huán)往復位移作用下，靜壓樁的樁側摩阻力和樁端阻力均隨循環(huán)次數(shù)增加出現(xiàn)強化。這種強化是由于樁底和樁側砂土隨循環(huán)次數(shù)增加不斷變密實引起的。單樁和群樁試驗均表明：抗拔極限摩阻力ft小于抗壓極限摩阻力fc，試驗測得ft/fc=0.1-0.17。
　　

4、2×2群樁在承受壓力時，最優(yōu)樁間距為4D，對應群樁效應系數(shù)約為1.23；承受拉力時，最優(yōu)樁間距在4D-5D之間，對應群樁效應系數(shù)約為1.2。當樁間距大于7D時，群樁效應基本可以忽略。
　　本文的模型能夠模擬單樁抗壓能力隨三個參數(shù)的變化規(guī)律，能夠模擬抗拔和抗壓摩阻力的不同，能夠模擬循環(huán)荷載作用下樁頂荷載-位移曲線的滯回特性。此外，利用本模型計算得到ft/ fc隨樁身彈性模量的變化規(guī)律，通過擬合群樁試驗結果本文還求得了模型中的群樁效應