傾斜荷載作用下樁基及土體的受力機理分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人口數(shù)目的不斷增加，使得橋梁以及建筑的迅速向大跨度和高層發(fā)展，分析樁基在承受傾斜荷載或者軸向、水平荷載作用的受力狀況逐漸成為重點。目前，對于承受傾斜荷載作用的樁基的受力機理的研究還只局限于在宏觀作用的層面上，而對于樁基在傾斜荷載作用時樁身與土體顆粒相對運動，相互作用的微觀層面的機理探討還不多。土體是由一系列碎散的顆粒物組成，具有非線性、非連續(xù)性等特點，因此很有必要從顆粒層面研究樁土相互作用的機理。
　　本文以

2、單樁靜載室內(nèi)試驗為基礎，研究了單樁在砂土中的受力特性?；陔x散元法對傾斜荷載作用下的樁基進行模擬。通過將離散的顆粒體組合形成樁體與樁周土體，利用顆粒流程序(Particle Flow Code, PFC)模擬試驗對承受傾斜荷載作用下的樁土相互作用機理。通過對樁周設置測量圓以及樁周土體的不同性質(zhì)論述了在微觀層面上樁土相互作用的機理。本文主要完成了如下工作：本文首先基于靜載模型試驗對砂土中的單樁進行模擬，建立PFC顆粒流模擬模型。重點分析了

3、樁身承受傾斜荷載時樁周土體顆粒的位移、力鏈傳遞以及樁周土壓力的變化。并且分析了樁身直徑、土顆粒剛度以及土顆粒的摩擦系數(shù)對樁土相互作用的影響。結(jié)果表明：①剛性短樁自由端在承受荷載時，樁前土體顆粒首先表現(xiàn)出側(cè)向平移，距離樁體一定距離表現(xiàn)為向右上方運動。②隨著樁頂水平荷載的增加，樁身對樁前土體的影響范圍及樁周土體應力增大，樁身入土深度逐漸減小，對樁端處土體的影響范圍減小。樁身旋轉(zhuǎn)點逐漸向樁前移動。③隨著樁身直徑的增加，樁端對土體的影響范圍逐漸

4、減小并且樁周土體的位移逐漸增大；身沉降逐漸減小，樁身旋轉(zhuǎn)點向樁前移動距離減??；樁身土壓力表現(xiàn)為隨著樁深逐漸增大。④隨著土體顆粒剛度的增加，樁周土體顆粒位移逐漸減小，樁端對土體的影響范圍逐漸增大；樁身沉降逐漸減小，樁周土體應力增加；樁身受到樁周顆粒的約束，樁身旋轉(zhuǎn)點不明顯并且向樁前移動距離減小。⑤隨著土顆粒摩擦系數(shù)的增加，樁身沉降逐漸減小并且逐漸趨于相等，根據(jù)土體力鏈傳遞可知樁端對豎向土體壓力減小，對樁側(cè)土體壓力增大；旋轉(zhuǎn)點逐漸向樁后移動