推扭荷載下群樁基礎承載機理及計算理論研究.pdf

1、近年來，大型建（構）筑在復雜的工作環(huán)境中的工作性狀與破壞形態(tài)受到了廣泛關注。與常規(guī)環(huán)境不同，復雜環(huán)境下結構物所受的組合荷載更為特殊，如風荷載或船舶撞擊等引起的扭轉荷載與水平荷載的耦合。工程上已有由于船舶撞擊而導致上部結構突然破壞，以及風載引起建筑物永久變形的案例。因此，對推扭耦合條件下群樁基礎的承載機理及相關計算理論進行研究十分必要。
　　本文為此展開了一系列的研究，主要工作如下：
　　(1)結合國內外研究現狀，在已有的研究

2、成果的基礎上，對推扭荷載下群樁基礎的荷載分配、位移模式以及破壞模式進行了初步的分析；
　　(2)結合屈服接近度概念，分別對推扭荷載下單樁地表及樁中樁周土在荷載下的應力路徑進行分析，由結果可知：扭轉荷載下樁周土應力通常沿某一?平面上向屈服面接近；水平荷載下樁周土應力路徑與?平面呈一定角度；而推扭耦合作用會導致兩種應力路徑的組合。其應力路徑分析有助于定性分析推扭耦合效應對樁基水平和扭轉特性的影響；結合三維數值分析方法,對推扭荷載下樁基

3、礎的響應特征及耦合效應進行分析,分析表明，土質以及偏心距的大小均對群樁基礎的受荷性狀有影響；水平荷載與扭矩荷載存在耦合效應，水平荷載對群樁扭轉剛度有增強的作用，扭矩荷載對群樁的水平向剛度有減弱的作用。
　　(3)首先在分析推扭荷載下群樁基礎工作機理的基礎上，根據靜力平衡條件建立了以轉心為參照點的各基樁位移及轉角普適方程。其次，采用p-y曲線法以及單樁扭轉剛度計算理論分別確定各基樁的水平剛度與扭轉剛度，并提出了各計算參數的取值方法。

4、然后，建立了推扭荷載群樁內力與位移的解算流程，編制了相應的計算程序，與試驗數據的對比表明，本文方法計算結果與實測結果吻合較好，且計算過程簡單，具有工程實用性。最后，采用計算程序對推扭耦合作用下群樁基礎進行了失穩(wěn)破壞分析，結果表明：當荷載偏心距變大時，同等量級荷載下群樁轉角即隨之增大，偏心距對承臺轉角的影響更明顯；而影響群樁水平位移的主要因素則是水平荷載及樁頭水平剛度。
　　(4)在對樁基礎基本設計原則、樁型選擇方法以及一般設計步驟