Gibson地基中V-T聯(lián)合受荷樁承載力分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、樁基礎(chǔ)因其承載力高、沉降小、施工方便以及能適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)在基礎(chǔ)工程中被廣泛使用。對(duì)于城市立交橋、跨江跨海大橋、海上鉆井平臺(tái)或風(fēng)力發(fā)電塔等結(jié)構(gòu)物中的樁基礎(chǔ)，除承受豎向荷載V外，又由于樁頂?shù)牟痪鶆蚧蚱乃搅?、?cè)向沖擊荷載或地震等因素的影響而作用有較大扭矩?，F(xiàn)有的常規(guī)設(shè)計(jì)方法難以考慮這種豎向力V與扭矩T的共同作用，導(dǎo)致難以合理地評(píng)價(jià)樁身承載力，有時(shí)甚至使設(shè)計(jì)偏于不安全而危及上部結(jié)構(gòu)。為此，本文基于已有研究工作和成果，結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)

2、基金項(xiàng)目(51378197)，針對(duì)廣義Gibson地基中的V-T聯(lián)合受荷樁進(jìn)行了理論分析與室內(nèi)模型試驗(yàn)研究，主要工作如下：
　　首先，針對(duì)Gibson地基中的豎向受荷樁與受扭樁，視樁身和樁周土分別為彈性體和理想彈塑性體，基于剪切位移法和樁身荷載傳遞函數(shù)建立出樁身位移控制方程，并考慮樁-土接觸面上的位移非協(xié)調(diào)性，引入樁底力和位移邊界條件后，推導(dǎo)出由Bessel函數(shù)表示的樁周土處于不同受力階段時(shí)的樁身內(nèi)力位移解答，并將其計(jì)算結(jié)果與已有

3、研究成果進(jìn)行了對(duì)比分析，驗(yàn)證本文方法的可行性。
　　其次，基于獲得的豎向受荷樁與受扭樁解答，針對(duì)樁周土體分別處于彈性→彈性、彈性→彈塑性及彈塑性→彈塑性三個(gè)不同階段，同時(shí)考慮V-T聯(lián)合受荷樁的不同加載路徑(V→T與 T→V)，導(dǎo)得了V-T聯(lián)合受荷樁的內(nèi)力位移解答，并求解出不同加載路徑下的樁身極限聯(lián)合承載力。然后，基于Mathcad編制出相應(yīng)的計(jì)算程序，由此完成的參數(shù)分析探討了樁身長(zhǎng)徑比L/D、樁土彈性模量比λ、樁側(cè)土體的剪切模量和