長短樁基礎(chǔ)在豎向荷載作用下的受力性狀研究.pdf

1、長短樁基礎(chǔ)是一種新型基礎(chǔ)，它是在等長樁的基礎(chǔ)上，考慮到在設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)遇到地基中存在兩層或兩層以上土層可作為樁端持力層的情況，如果把樁端坐落到淺層持力層上，承載力可能滿足要求但沉降變形過大，若把樁端坐落在深層持力層，這時(shí)承載力和沉降都會(huì)滿足要求，但這樣做會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)大量長樁或者是超長樁，不僅會(huì)增加工程造價(jià)而且會(huì)增大施工的難度。因此學(xué)者們提出了長短樁組合樁基礎(chǔ)的概念，即設(shè)置部分短樁充分利用淺層持力層的承載力，設(shè)置部分長樁來減小基礎(chǔ)的沉降變形。

2、長短樁基礎(chǔ)不僅在提供承載力方面具有很好的適應(yīng)性，而且在控制沉降方面也具有良好的特性，因此它在實(shí)際工程中的應(yīng)用越來越廣泛。但是由于長短樁組合樁基礎(chǔ)是一種新的基礎(chǔ)形式，所以針對(duì)它的理論研究還不是特別成熟。所以本文基于樁筏基礎(chǔ)理論，利用大型有限元軟件ABAQUS對(duì)長短樁基礎(chǔ)的受力性狀進(jìn)行了研究和分析，主要成果如下:
　　(1)介紹了單樁在豎向荷載作用下的承載力機(jī)理，利用荷載傳遞法分析了單樁與土的共同作用;利用彈性理論法、簡易理論法、剪切

3、位移法和有限單元法介紹了群樁與土的共同作用。介紹了薄板理論，并推導(dǎo)出了樁-土-筏體系的剛度矩陣。
　　(2)采用ABAQUS有限元軟件建立了長短樁-筏基礎(chǔ)的三維模型，研究了長短樁-筏基礎(chǔ)中土體的塑性區(qū)發(fā)展情況，結(jié)果表明在豎向荷載作用下，長樁下土體最先進(jìn)入塑性區(qū)，短樁下土體次之，筏板下土體最后進(jìn)入塑性區(qū);研究長短樁-筏基礎(chǔ)的平均沉降、差異沉降、樁土荷載分擔(dān)比以及長短樁軸力隨長、短樁持力層、樁間距和筏板厚度的變化規(guī)律。結(jié)果表明隨著短樁

4、持力層壓縮模量的增長，基礎(chǔ)的平均沉降和差異沉降均有減小，但減小幅度很小;短樁軸力增加，長樁軸力減小，短樁的荷載分擔(dān)比增加，長樁的荷載分擔(dān)比減小。隨著長樁持力層壓縮模量的增長，基礎(chǔ)的平均沉降和差異沉降均大幅度減小，短樁軸力隨之減小，長樁軸力隨之增加，短樁的荷載分擔(dān)比減小，長樁的荷載分擔(dān)比增加;隨著樁間距的增加，基礎(chǔ)平均沉降和差異沉降均隨之增加，長、短樁軸力也隨之增加，長樁荷載分擔(dān)比隨之略有減小，短樁荷載分擔(dān)比略有增加，但幅度都很小，可以忽