考慮樁—土相對(duì)位移的樁基沉降計(jì)算及樁基時(shí)效性研究.pdf

1、樁基是一種常用的基礎(chǔ)形式，因具有高承載力、可以有效控制沉降和不均勻沉降而得到廣泛使用，其沉降計(jì)算是一個(gè)非常重要的研究課題。樁基的沉降計(jì)算因涉及到樁、土、承臺(tái)的相互作用和土體力學(xué)行為的非線性而十分復(fù)雜，以往的計(jì)算方法多假定樁側(cè)摩阻力與樁端力互不影響。隨著跨海大橋等大型工程的興建和高層建筑的迅猛增多，超長(zhǎng)樁和長(zhǎng)短組合樁基在工程上的應(yīng)用越來(lái)越多，但與之相應(yīng)的理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實(shí)踐，樁基工程也面臨新的研究課題。本文對(duì)豎向荷載作用下，樁基的沉

2、降計(jì)算開(kāi)展了解析與半解析研究，主要工作和創(chuàng)新如下:
　　(1)提出了一種新的樁側(cè)摩阻力與樁-土相對(duì)位移的指數(shù)函數(shù)關(guān)系，并用于描述樁端力與樁端沉降的關(guān)系。
　　(2)考慮樁-土相對(duì)位移與樁-土接觸面上力學(xué)行為的非線性，推導(dǎo)了均質(zhì)土層中由樁端微小位移引起基樁沉降的計(jì)算公式。逐步增大樁端位移并按(1)中提出的函數(shù)關(guān)系計(jì)算樁側(cè)土體和樁端土的剛度變化，并進(jìn)一步應(yīng)用于成層土中單樁的沉降計(jì)算。
　　(3)考慮樁身豎向壓縮變形，建議了

3、超長(zhǎng)樁在豎向荷載作用下的沉降計(jì)算方法，分析了超長(zhǎng)樁的承載特性。通過(guò)計(jì)算分析指出，超長(zhǎng)樁的沉降計(jì)算需考慮樁身的非線性壓縮變形?？紤]樁-土接觸面上力學(xué)行為的非線性，計(jì)算了由位移控制的有效樁長(zhǎng)，并對(duì)影響有效樁長(zhǎng)的因素進(jìn)行了分析。
　　(4)基于ABAQUS有限元軟件，分析不同樁長(zhǎng)的相互作用，對(duì)比了不同樁間距和樁長(zhǎng)差對(duì)受荷樁與非受荷樁沉降的影響?；赪ong和Poulos建議的計(jì)算不同樁長(zhǎng)相互作用系數(shù)的修正方法，修正了樁-樁相互作用，應(yīng)用

4、Mindlin位移解計(jì)算得到長(zhǎng)短樁樁端的相互作用，并應(yīng)用于長(zhǎng)短組合樁基的沉降計(jì)算。本文計(jì)算結(jié)果與ABAQUS計(jì)算結(jié)果吻合較好。
　　(5)考慮樁基的承載力隨時(shí)間的變化，結(jié)合已有的研究成果和實(shí)測(cè)試驗(yàn)資料提出了樁基承載力隨時(shí)間的計(jì)算方法。
　　(6)提出了長(zhǎng)期荷載作用下樁基的沉降計(jì)算公式，對(duì)其中的影響參數(shù)進(jìn)行分析，并應(yīng)用已有的實(shí)測(cè)研究數(shù)據(jù)證明了本方法的合理性。
　　(7)結(jié)合某實(shí)際工程，考慮樁基承載力的時(shí)間效應(yīng)，應(yīng)用本文建