廣義復(fù)合樁基設(shè)計(jì)理論與方法.pdf

1、本文對(duì)常規(guī)復(fù)合樁基的概念范疇進(jìn)行了拓展，提出了廣義復(fù)合樁基的概念，并對(duì)廣義復(fù)合樁基從理論到實(shí)踐進(jìn)行了較深入分析和探討，主要內(nèi)容如下：
　　 (1)詳細(xì)闡述了廣義復(fù)合樁基的概念，分別對(duì)其作用機(jī)理、使用原則以及設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)深入地探討：
　　 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中，當(dāng)?shù)鼗鶑?qiáng)度和變形兩者之一或兩者均不能滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，使基樁與地基土在滿足總體安全度和變形的雙重要求下，共同承擔(dān)上部荷載的樁基礎(chǔ)稱為廣義復(fù)合樁基；根據(jù)基樁的受力性能特點(diǎn)，

2、廣義復(fù)合樁基具體又可分為摩擦樁復(fù)合樁基和端承樁復(fù)合樁基。目前在軟土地區(qū)廣泛使用的沉降控制復(fù)合樁基可被納入摩擦樁復(fù)合樁基的范疇。
　　 對(duì)摩擦樁復(fù)合樁基和端承樁復(fù)合樁基工作機(jī)理進(jìn)行了分析，揭示了兩者在樁土共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載方式上的差異：摩擦樁復(fù)合樁基依靠樁尖刺入迫使土分擔(dān)荷載，樁土荷載分擔(dān)作用常呈交替式發(fā)展，土分擔(dān)比在樁進(jìn)入非線性的工作階段后快速上升并趨于穩(wěn)定；而端承樁復(fù)合樁基由于設(shè)置了樁頂變形調(diào)節(jié)器，其樁土分擔(dān)作用基本同步發(fā)揮

3、，分擔(dān)比較快趨于穩(wěn)定。
　　 摩擦樁復(fù)合樁基中，為保證樁土的變形協(xié)調(diào)，可人為令單樁荷載接近或達(dá)到其承載力極限值，使其形成“塑性支承樁”的工作狀態(tài)。也正是基于這樣的考慮，本文仍建議將地基土承載力滿足率ψ≥0.5作為摩擦樁復(fù)合樁基的應(yīng)用條件之一，以滿足整體安全度的要求，另外ψ<0.5，摩擦樁復(fù)合樁基的經(jīng)濟(jì)效益亦不明顯。
　　 按設(shè)計(jì)過(guò)程，詳細(xì)給出了廣義復(fù)合樁基的設(shè)計(jì)方法與相應(yīng)的計(jì)算公式。
　　 (2)對(duì)幾種不同類型的

4、變形調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行了研制和開發(fā)，著重介紹了獲國(guó)家專利(專利號(hào)：ZL200520071955.2)的鋼圈式調(diào)節(jié)器的研制過(guò)程、構(gòu)造要求以及安裝方法。室內(nèi)試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用表明，研制成功的調(diào)節(jié)器具有質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定、施工方便的特點(diǎn)，而且Q-S曲線近似呈線性變化，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程。調(diào)節(jié)器可單獨(dú)使用，亦可多個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)使用，以獲得所需的接觸剛度，從而滿足不同接觸力和接觸變形的要求。
　　 (3)提出非線性改進(jìn)廣義文克爾模型，修正了文克爾模型

5、不能考慮地基土非線性和土介質(zhì)連續(xù)性的缺點(diǎn)，能反應(yīng)地基土馬鞍形、拋物線形以及鐘形反力分布。編制了可以分析非線性改進(jìn)廣義文克爾地基上樁筏基礎(chǔ)的簡(jiǎn)化程序。算例和工程實(shí)例分析不僅表明該程序的可用性，而且說(shuō)明本文提出的非線性改進(jìn)廣義文克爾地基模型具有一定的合理性。
　　 (4)提出人為調(diào)節(jié)廣義復(fù)合樁基中地基和樁基支承剛度分布的方法，以達(dá)到減少和控制差異沉降的目標(biāo)。對(duì)上述方法進(jìn)行了二維和三維數(shù)值分析，數(shù)值分析和試驗(yàn)結(jié)果表明，上述方法具有一定

6、的合理性和可行性。
　　 (5)介紹了地基承載力彈塑性解的推導(dǎo)過(guò)程和相應(yīng)的計(jì)算公式，分析了載荷板試驗(yàn)中的尺寸效應(yīng)，在上述工作的基礎(chǔ)上，給出了確定地基土承載力的合理建議。
　　 (6)開展了廣義復(fù)合樁基的工程實(shí)踐、大型現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試研究和對(duì)比分析研究，結(jié)果表明，建筑物的各項(xiàng)指標(biāo)基本達(dá)到預(yù)期結(jié)果，滿足設(shè)計(jì)要求。經(jīng)濟(jì)效益分析也表明，在花崗巖殘積土地區(qū)，廣義復(fù)合樁基與常規(guī)樁基相比，不僅能顯著節(jié)約基礎(chǔ)造價(jià)，而且能減少基礎(chǔ)的建造周期。上述