深水沉井-樁復(fù)合基礎(chǔ)水平承載性能研究.pdf

1、沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)是由沉井和鋼管樁組成的一種新型復(fù)合基礎(chǔ)，本課題以交通運(yùn)輸建設(shè)科技項(xiàng)目《多災(zāi)害作用下特大跨徑橋梁適宜結(jié)構(gòu)體系、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)與原型設(shè)計(jì)研究》為依托，以瓊州海峽跨海大橋?yàn)楣こ瘫尘?，室?nèi)模型試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究了沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)在水平向荷載下的承載性能，開(kāi)展的主要內(nèi)容和成果如下:
　　1、設(shè)計(jì)并實(shí)施了砂土中沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)的模型試驗(yàn)，研究并分析了水平荷載作用下沉井、鋼管樁的受力機(jī)理和水平變位的基本規(guī)律，沉井底部與側(cè)壁的土壓力的分布

2、規(guī)律，不同樁數(shù)對(duì)水平承載力的影響，為建立沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)水平向荷載作用下的設(shè)計(jì)理論提供參考;
　　2、沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)由于樁的約束作用，增加了沉井底部的抗滑移能力，一定程度上分擔(dān)了沉井所承受的水平力，同時(shí)能調(diào)動(dòng)更深層次的土抗力，提高了水平承載性能。隨著樁數(shù)的增加，沉井抗水平性能也相應(yīng)增加，但隨著樁數(shù)同等增加，抗力增加的趨勢(shì)變緩;
　　3、由于沉井對(duì)樁頂?shù)那豆套饔帽容^明顯，使得樁頂部位出現(xiàn)最大負(fù)彎矩，樁頂處負(fù)彎矩大于樁身正彎矩

3、，樁頂嵌固作用使得在水平荷載作用下的沉井下群樁基礎(chǔ)的承載力提高;
　　4、不同樁位的樁，樁身彎矩、剪力、土抗力的分布有所不同，隨著荷載的增加，前、后排樁的受力差別逐漸凸顯，在前幾級(jí)荷載作用下，由于樁前土體變形影響區(qū)域不大，前、后排樁均呈現(xiàn)類(lèi)似的工作狀態(tài)，隨著荷載增加，塑性區(qū)的影響范圍增加，同時(shí)，受樁與樁后土體脫離的影響，導(dǎo)致了后排樁的內(nèi)力小于前排樁，前排樁最大內(nèi)力位置高于后排樁;
　　5、隨著荷載的增加，群樁分擔(dān)的水平荷載比

4、率隨荷載與樁數(shù)也逐漸增加，但沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)主要由沉井來(lái)承擔(dān)大部分水平荷載，本次試驗(yàn)?zāi)Ｐ椭腥簶都s承擔(dān)30％的水平荷載;
　　6、以Duncan提出的等效單樁法(GEP)為基礎(chǔ)，提出了考慮沉井底部土抗力的等效單樁計(jì)算方法，推導(dǎo)出了沉井底部抗扭剛度的計(jì)算公式，并通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，同時(shí)以瓊州海峽跨徑1500m中塔沉井—樁復(fù)合基礎(chǔ)為例，用本文提出的等效單樁計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果能達(dá)到工程需要，表明本文提出的解決方法有一定的實(shí)用