靜壓樁殘余應力數(shù)值模擬及其對樁承載性狀影響分析.pdf

1、近年來，隨著城市基礎建設的高速發(fā)展，高層建筑不斷增多和密集，樁基己成為高層建筑基礎的主要形式。靜壓樁以其振動小、噪音低、對環(huán)境影響小等優(yōu)點，越來越受到工程界重視。靜壓樁在天津、上海、浙江、廣東等沿海軟土分布較廣的地區(qū)以及人口密集的大城市的應用很廣，取得了良好的效果，是一項非常實用的樁基類型。 靜壓樁設置后，樁端、樁側及樁身都存在著殘余應力。一般試樁都在加荷之前對測試儀器調零，因此測得的結果中實際上忽略了樁殘余應力的影響。由于該問

2、題非常復雜，涉及到多方面的基本問題，雖然已有很多學者采用不同的方法對該問題進行了研究，但仍然沒有獲得滿意的結果。本文在分析研究有關國內外靜壓樁沉樁過程的研究成果的基礎上，以靜壓樁殘余應力為研究對象，利用有限元方法建立了符合壓樁實際的有限元模型，該模型采用有限變形理論和自適應網(wǎng)格技術，通過樁土界面的接觸和施加位移荷載來實現(xiàn)壓樁過程，運用計算得到的靜壓樁殘余應力分析了其對樁承載性狀的影響，得到相關結論。 殘余應力雖然不會影響靜壓樁的

3、總極限荷載值，但是對樁的承載形狀有一定的影響，忽略殘余應力的影響將會導致：量測的樁身極限承載力偏高而量測的樁端極限承載力偏低；過高地估計樁身荷載分擔比例或者過低地估計樁端荷載分擔的比例；在樁上段量測的側阻力值偏高，在樁下段量測的樁側阻力值偏低。 樁土摩擦系數(shù)、樁的剛度、樁周土體的變形模量和樁徑都會對殘余應力產(chǎn)生影響?；貜棔r摩擦系數(shù)由小到大，中性面的位置逐漸靠近樁尖，變化幅度較小，而側摩阻力逐漸增大；隨著摩擦系數(shù)的增大，樁身殘余軸

4、力也逐漸增大，沿樁身的分布規(guī)律相似。樁側殘余應力隨樁徑的增大而增大，中性面的位置沒有變化，殘余側阻力沿樁長的分布情況基本不變；殘余軸力的分布也基本上符合上述規(guī)律。樁身的剛度越大，側摩阻力中性面的位置越靠近樁頂，殘余應力值越小，沿樁長的分布也越均勻，樁身殘余軸力越小，沿樁長的分布也越均勻。樁側殘余應力隨樁周土體變形模量的增大而增大，但隨著土體變形模量的增加，殘余側阻力沿樁長的分布越不均勻，殘余軸力的分布也基本上符合上述規(guī)律，但其沿樁身變化