有孔錐-柱管樁開孔應力集中系數及樁身極限承載力研究.pdf

1、有孔錐形管樁具有傾斜側面，加大了樁土接觸面積，使其受力更合理，更能發(fā)揮樁側土體的側摩阻力；同時，作為復合地基豎向增強體，有孔錐形管樁上端尺寸變大，增大了復合地基面積置換率，從而可提高復合地基承載力。但在沉樁施工過程中，錐形管樁存在接樁不便、處理深度不足、擠土效應明顯等缺點?，F提出一種有孔錐-柱管樁技術，在加大地基處理深度的同時，樁周土體中超孔隙水可通過樁孔主動進入管樁內腔，從而加速超孔隙水壓力消散，減小超孔隙水壓力最大值，減小錐-柱管樁

2、的擠土效應并提高土的抗剪強度。但開孔必將導致結構的幾何連續(xù)性遭到破壞，產生明顯的應力集中，從而降低結構的承載能力和使用壽命。因此，本文圍繞有孔錐-柱管樁開孔方式、管樁側壁開孔所產生的應力集中系數大小和分布范圍、樁身極限承載力折減規(guī)律等關鍵問題，采用模型試驗和數值模擬相結合的方法，研究單向、雙向和星狀開孔在樁身受力時，樁身應力集中系數分布規(guī)律和極限承載力折減情況，為有孔錐-柱管樁技術的應用推廣提供試驗基礎。主要研究成果如下：
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3、1）有孔錐-柱管樁應力集中系數試驗表明：在三種開孔方式中，星狀樁型應力集中系數分布范圍最小，樁身受力均勻?？讖綖?mm的各樁型應力集中系數普遍低于孔徑為6mm各樁型，應力集中系數的大小主要影響因數是孔徑直徑，錐度對應力集中系數分布范圍和系數值影響不明顯。所有樁型中孔徑為5mm的星狀樁型受力性能最佳。
　?。?）樁身極限承載力試驗表明：三種開孔方式極限承載力性能星狀樁型最優(yōu)?？讖綖?mm的各樁型極限承載力折減情況明顯低于孔徑為6mm

4、的各樁型，開孔孔徑越大樁身極限承載力折減越嚴重；有孔錐-柱管樁極限承載力性能最好的是開5mm孔徑錐度為1/80的星狀樁型。
　?。?）樁身應力集中系數數值模擬研究表明：有孔錐-柱管樁柱形段應力集中系數值要高于錐形段；其樁身錐度的變化對其應力集中系數影響不大；孔徑的大小是影響應力集中系數大小的主要因素，應力集中系數的分布范圍受開孔方式的影響。在三中開孔方式中，星狀有孔錐-柱管樁的應力集中系數分布范圍最集中。開孔孔徑越小其應力集中系數