【摘要】：組合荷載作用下單樁的承載機(jī)理較復(fù)雜,目前做法是假設(shè)各荷載分量之間無(wú)影響,按小變形迭加原理設(shè)計(jì)組合荷載基樁,這與基樁的實(shí)際受力情況不完全相符,有必要進(jìn)一步研究組合荷載樁承載特性。本文采用有限元方法結(jié)合既有試驗(yàn)數(shù)據(jù),分析研究組合荷載摩擦型單樁承載特性。主要研究工作及結(jié)論如下： (1)基于試驗(yàn)實(shí)測(cè)成果,通過(guò)反演分析調(diào)整有限元模型參數(shù),從而使得有限元模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果較為吻合。 (2)基于以上有限元模型,探討了摩擦型單樁承載力與樁土摩擦系數(shù)、樁土剛度比、樁徑、長(zhǎng)徑比、砂土內(nèi)摩擦角等影響因素之間的關(guān)系,結(jié)果表明：?jiǎn)螛敦Q向極限承載力隨著樁土間摩擦系數(shù)的增加近似呈線性分布增長(zhǎng)；樁土剛度比較小(即樁周土體的彈性模量過(guò)大)時(shí),水平承載力從由土體強(qiáng)度控制轉(zhuǎn)為由樁身的抗彎強(qiáng)度控制；大直樁徑有利于提高樁基的承載能力；在一定范圍內(nèi)增加長(zhǎng)徑比可以提高單樁豎向承載力,而水平承載力基本沒(méi)有影響；樁頂水平位移隨著砂土內(nèi)摩擦角的增長(zhǎng)而減少(近似呈二次曲線分布)。模擬分析結(jié)果與某些試驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)較為一致。 (3)研究加載順序?qū)螛蹲冃翁匦缘挠绊?設(shè)計(jì)五種加載方案進(jìn)行分析,分析表明：先施加水平荷載后再施加豎向荷載,增加的豎向荷載會(huì)使樁頂側(cè)移量增加；而先作用的水平荷載能減少樁頂豎向沉降量。相反,先施加豎向荷載再施加水平荷載,后施加的水平荷載能使樁頂沉降量增加。 (4)分析組合荷載作用單樁極限承載力規(guī)律及其包絡(luò)圖特性,聯(lián)合使用swipe和固定位移比方法加載,分別探討了V-H、V-M、H-M荷載空間單樁極限承載力包絡(luò)圖,并與已有結(jié)論進(jìn)行對(duì)比分析。分析表明：V-H加載面極限承載力包絡(luò)圖存在一特征屈服點(diǎn)；H-M加載面極限承載力包絡(luò)圖形狀與已有結(jié)果相似；V-M加載面極限承載力包絡(luò)圖與已有成果吻合良好,在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了不同樁徑對(duì)單樁V-M荷載空間極限承載力包絡(luò)圖的影響,結(jié)果顯示：樁徑尺寸對(duì)單樁V-M荷載空間極限承載力包絡(luò)圖的形狀無(wú)影響,只影響其大小。 (5)探討V-H-M荷載空間單樁極限承載力包絡(luò)圖特性,使用荷載-固定位移比控制算法加載,計(jì)算其包絡(luò)圖并進(jìn)行分析,分析表明：不同豎向荷載V作用下,單樁H-M荷載空間極限承載力包絡(luò)圖大小形狀均不發(fā)生改變；不同彎矩M作用下,單樁V-H荷載空間極限承載力包絡(luò)圖形狀相似,大小不同,隨彎矩增加該包絡(luò)圖逐漸縮小。
【圖文】：

不再增加了，這時(shí)a曲線趨于水平，而此時(shí)樁頂不斷施加的荷載全部由樁端承載力&持續(xù)增大來(lái)負(fù)擔(dān)，直到樁破壞。此時(shí)達(dá)到最大值0p?。0,/?是一個(gè)變值⑴，如圖2-1所示�；鶚兜钠茐哪Ｊ脚c很多因素有關(guān)，比如樁周土的抗剪強(qiáng)度，再比如樁的尺寸，還和樁端支承情況和樁的類(lèi)型等條件有關(guān)。基于樁基破壞模式的復(fù)雜性，對(duì)基樁進(jìn)行計(jì)算分析時(shí)，需要針對(duì)不同的破壞形式使用不同的方法求解。豎向荷載作用下基樁的破壞模式簡(jiǎn)圖如圖2-2所示[59]: (1)失穩(wěn)破壞，柱底支承在堅(jiān)硬的巖層或土層上，樁周土很軟弱，樁身缺少約束或無(wú)足夠側(cè)向抗力的時(shí)候，承受豎向荷載作用的基樁就像一根細(xì)長(zhǎng)壓桿一9

樣會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，這種時(shí)候基樁的荷載-位移曲線為睦降型曲線，表現(xiàn)出明確的破壞荷載，如圖2-2(a)所示；（2)整體剪切破壞模式。樁本身具有足夠的強(qiáng)度同時(shí)樁的長(zhǎng)度不大，，當(dāng)樁周土體抗剪強(qiáng)度較低而樁下土層為堅(jiān)硬持力層時(shí)，這種情況下基樁在承擔(dān)豎向荷載作用時(shí)，樁下土體先形成滑動(dòng)面，然后發(fā)生整體剪切破壞。基樁破壞模式為整體剪切破壞時(shí)，樁頂豎向位移通常不大，此時(shí)樁側(cè)摩阻力發(fā)揮不完全，樁端阻力承擔(dān)了大部分荷載。荷載-沉降曲線為陸降型，存在明顯的破壞特征，如圖2-2(b)所示。（3)刺入破壞模式，基樁埋置深度比較深或樁周土體抗剪強(qiáng)度較均勻時(shí)，受豎向荷載的基樁往往產(chǎn)生刺入破壞，見(jiàn)圖2-2(c)，這種情況下樁側(cè)摩阻力承受了大部分的樁頂荷載，柱頂豎向位移值也比較大。刺入破壞可以分為兩種破壞模式：①一是當(dāng)樁周土體抗剪強(qiáng)度比較小時(shí)
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TU473.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2560359