斜向受荷樁工作性狀試驗與數(shù)值分析研究.pdf

1、在港口、橋梁和近海平臺等工程中的樁基礎，主要是用來承受斜向荷載，而不僅僅是承受水平或豎向荷載。在斜向荷載作用下樁的工作機理及性狀的研究時，通常是將斜向荷載分解成豎向和水平荷載，然后將二者分開單獨計算樁的響應，再按小變形疊加原理合并其計算的內(nèi)力和位移，并在樁身截面強度驗算時將截面彎矩乘以—修正系數(shù)加以修正。目前，關于斜向荷載作用下豎直樁的工作機理及性狀的研究成果還很少。 為更進一步了解斜向荷載作用下基樁的工作性能，本文通過室內(nèi)模型

2、試驗研究了水平荷載對豎向承載樁、豎向荷載對水平承載樁以及斜向荷載分別作用下單樁承載性狀和荷載傳遞機理，并用有限元法對斜向受荷的單樁和群樁進行了數(shù)值模擬，其主要工作和結論如下： （1）簡單概述了樁基的發(fā)展歷史和豎向受荷樁、水平受荷樁與豎向，水平同時受荷樁國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和成果。 （2）對斜向受荷樁進行了室內(nèi)模型試驗。通過模型樁試驗研究，分析了水平荷載對豎向承載樁沉降及樁身彎矩的影響、豎向荷載對水平承載樁水平位移及樁身彎矩的

3、影響以及按同比例同時施加水平和豎向荷載時，水平荷載對樁沉降的影響。 （3）通過有限元分析軟件ABAQUS6.5對斜向受荷樁進行了數(shù)值模擬與分析。在分析過程中，對樁周土分別采用彈性和修正Cam—clay模型以模擬土體的非線性，而樁—土接觸面則設置了接觸單元以考慮樁與土的滑移和開裂。通過不同計算模型和不同荷載組合作用分析了水平荷載對豎向承載樁的沉降、豎向荷載及偏心豎向荷載對水平承載樁的水平位移以及傾斜荷載的傾角對樁頂?shù)某两?、水平位?/p>

4、和樁身撓度的影響。 （4）通過數(shù)值模型，進一步分析了水平荷載對豎向承載樁沉降的影響，豎向荷載對水平承載樁撓度的影響以及不同傾角的傾斜荷載對樁身的撓度和彎矩的影響，并將所得數(shù)值模擬結果與某工程的實測結果[91]進行對比分析，結果表明兩者擬合較好。 （5）對不同大小和傾角的傾斜荷載作用下的群樁內(nèi)力、位移和彎矩等進行了數(shù)值模擬與分析。結果表明：荷載大小及傾角對樁身彎矩的影響較大，邊樁的存在可減小中樁的側阻力。由于群樁效應使得兩