組合荷載作用下摩擦型單樁承載特性數(shù)值分析.pdf

1、組合荷載作用下單樁的承載機(jī)理較復(fù)雜,目前做法是假設(shè)各荷載分量之間無影響,按小變形迭加原理設(shè)計(jì)組合荷載基樁,這與基樁的實(shí)際受力情況不完全相符,有必要進(jìn)一步研究組合荷載樁承載特性。本文采用有限元方法結(jié)合既有試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析研究組合荷載摩擦型單樁承載特性。主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)基于試驗(yàn)實(shí)測成果,通過反演分析調(diào)整有限元模型參數(shù),從而使得有限元模擬結(jié)果與實(shí)測結(jié)果較為吻合。
　　(2)基于以上有限元模型,探討了摩擦型單樁承載

2、力與樁土摩擦系數(shù)、樁土剛度比、樁徑、長徑比、砂土內(nèi)摩擦角等影響因素之間的關(guān)系,結(jié)果表明:單樁豎向極限承載力隨著樁土間摩擦系數(shù)的增加近似呈線性分布增長;樁土剛度比較小(即樁周土體的彈性模量過大)時(shí),水平承載力從由土體強(qiáng)度控制轉(zhuǎn)為由樁身的抗彎強(qiáng)度控制;大直樁徑有利于提高樁基的承載能力;在一定范圍內(nèi)增加長徑比可以提高單樁豎向承載力,而水平承載力基本沒有影響;樁頂水平位移隨著砂土內(nèi)摩擦角的增長而減少(近似呈二次曲線分布)。模擬分析結(jié)果與某些試驗(yàn)

3、結(jié)果趨勢較為一致。
　　(3)研究加載順序?qū)螛蹲冃翁匦缘挠绊?設(shè)計(jì)五種加載方案進(jìn)行分析,分析表明:先施加水平荷載后再施加豎向荷載,增加的豎向荷載會(huì)使樁頂側(cè)移量增加;而先作用的水平荷載能減少樁頂豎向沉降量。相反,先施加豎向荷載再施加水平荷載,后施加的水平荷載能使樁頂沉降量增加。
　　(4)分析組合荷載作用單樁極限承載力規(guī)律及其包絡(luò)圖特性,聯(lián)合使用swipe和固定位移比方法加載,分別探討了V-H、V-M、H-M荷載空間單樁極限

4、承載力包絡(luò)圖,并與已有結(jié)論進(jìn)行對比分析。分析表明:V-H加載面極限承載力包絡(luò)圖存在一特征屈服點(diǎn);H-M加載面極限承載力包絡(luò)圖形狀與已有結(jié)果相似;V-M加載面極限承載力包絡(luò)圖與已有成果吻合良好,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了不同樁徑對單樁V-M荷載空間極限承載力包絡(luò)圖的影響,結(jié)果顯示:樁徑尺寸對單樁V-M荷載空間極限承載力包絡(luò)圖的形狀無影響,只影響其大小。
　　(5)探討V-H-M荷載空間單樁極限承載力包絡(luò)圖特性,使用荷載-固定位移比控制算