軟土地基超長(zhǎng)樁荷載傳遞及負(fù)摩阻力研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及高層、超高層建筑和大跨橋梁的興建，超長(zhǎng)樁(樁長(zhǎng)L大于50m或長(zhǎng)徑比L/D大于50的樁)因其具有較高承載力，在深厚軟土地區(qū)(如沿海地區(qū))得到大量應(yīng)用。然而超長(zhǎng)樁理論卻遠(yuǎn)落后于實(shí)踐，其設(shè)計(jì)計(jì)算仍按普通樁的理論。由于超長(zhǎng)樁的荷載傳遞機(jī)理和變形特征與普通樁存在著明顯的差異，因此用普通樁計(jì)算理論來(lái)分析超長(zhǎng)樁是不合適的。正是由于超長(zhǎng)樁的承載力很高，因而對(duì)超長(zhǎng)樁的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究受到諸多限制，使得試驗(yàn)成果和經(jīng)驗(yàn)資料相對(duì)較少，理論研究也就相

2、對(duì)滯后?，F(xiàn)行規(guī)范的設(shè)計(jì)方法不能充分反映超長(zhǎng)樁的承載變形機(jī)理，理論與實(shí)際之間存在著矛盾，因此，開展超長(zhǎng)樁荷載傳遞研究不僅是樁基理論自身發(fā)展的需要，更是工程界的迫切要求。 針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本文主要就以下幾方面開展研究： 1、根據(jù)超長(zhǎng)樁樁側(cè)阻三階段工作的特點(diǎn)，在工程實(shí)測(cè)資料基礎(chǔ)上，建立了吻合超長(zhǎng)樁側(cè)阻工作性狀的三階段荷載傳遞模型，以三折線模型模擬樁端沉渣的影響，建立控制微分方程，導(dǎo)得了土體處于彈性狀態(tài)時(shí)的冪級(jí)數(shù)解答，和樁側(cè)

3、土體處于各種不同狀態(tài)時(shí)荷載傳遞關(guān)系的半解析半數(shù)值解答。并建立了一套完整的確定層狀地基中超長(zhǎng)單樁軸向荷載傳遞關(guān)系的分析計(jì)算過(guò)程與半解析半數(shù)值算式。 2、以荷載傳遞法為基礎(chǔ)，建立廣義雙曲荷載傳遞模型以反映超長(zhǎng)樁與土體界面應(yīng)力-位移關(guān)系，樁端采用雙曲線荷載傳遞模型模擬土的非線性變形特性，提出考慮樁端沉渣影響的計(jì)算方法，并引入混凝土的Rusch模型來(lái)考慮高荷載水平作用下超長(zhǎng)樁樁身混凝土的彈塑性性狀，從而建立了與超長(zhǎng)樁工作性狀相適應(yīng)的層狀

4、地基中超長(zhǎng)樁荷載傳遞分析方法。該方法可用于計(jì)算多層地基中超長(zhǎng)樁的沉降和極限承載力，亦可用于分析層狀地基中超長(zhǎng)樁的荷載傳遞規(guī)律。 3、對(duì)軟土地區(qū)樁基負(fù)摩阻力進(jìn)行了研究。從樁-土共同作用的機(jī)理出發(fā)，將有樁頂荷載與周圍土體在超載共同作用下樁分解為兩種情況的迭加：第一種情況是只有樁頂荷載作用，第二種情況是只有樁周土體受超載作用。第一種情況下，通過(guò)引用其他學(xué)者基于剪切位移法的單樁解答，運(yùn)用傳遞矩陣法，推導(dǎo)了多層軟土地基荷載矩陣形式的解析解