預(yù)制樁打樁過程的非線性有限元分析.pdf

1、預(yù)制樁打樁過程是一個(gè)非線性過程，對(duì)打樁施工過程的影響主要來自工程地質(zhì)條件、樁的設(shè)計(jì)參數(shù)、打樁機(jī)械參數(shù)及工藝三個(gè)方面。本文利用非線性有限元分析軟件ABAQUS對(duì)打樁過程進(jìn)行建模、分析。 針對(duì)打樁機(jī)械參數(shù)，主要研究了錘重、落高、錘墊和樁墊等參數(shù)對(duì)沖擊力峰值、沖擊力作用時(shí)間、最大壓應(yīng)力、最大拉應(yīng)力及貫入度的影響。 針對(duì)樁體設(shè)計(jì)參數(shù)，主要分析了樁型、樁徑、樁長、樁身材料等對(duì)打樁過程的影響。在研究時(shí)，引入樁身阻抗來分析材料對(duì)打樁過

2、程的影響，使用長細(xì)比來分析樁徑、樁型和樁長對(duì)打樁過程的影響。 針對(duì)工程地質(zhì)條件，主要分析土的物理、力學(xué)特性、土層分布等對(duì)打樁過程的影響。本文引入樁土剛度比來反映工程地質(zhì)條件對(duì)打樁過程中貫入度的影響。并根據(jù)土的特性選擇合適的施工流程。 通過模擬分析得出主要結(jié)論如下： （1）沖擊力持續(xù)時(shí)間僅與樁錘質(zhì)量有關(guān)，而與樁錘落高無關(guān)。 （2）落高與錘重對(duì)最大Mises應(yīng)力都有影響，但是，落高產(chǎn)生的最大Mises應(yīng)力遠(yuǎn)大

3、于錘重產(chǎn)生的最大Mises應(yīng)力，且增加落高導(dǎo)致應(yīng)力的提升遠(yuǎn)比增加錘重導(dǎo)致的應(yīng)力提升高很多（3倍左右）；預(yù)制樁中的拉應(yīng)力基本上隨落高的增加而增大，但落高在1～2m之間時(shí)，拉應(yīng)力變化不大，當(dāng)超過2m后拉應(yīng)力上升較快；而增加錘重并不會(huì)使預(yù)制樁中拉應(yīng)力提高。 （3）樁頭受到的沖擊力峰值隨著樁墊剛度的增加而提高；沖擊力的持續(xù)時(shí)間隨著樁墊剛度的增加而降低；放置樁墊可以吸收大量的樁體回彈變形能，從而降低樁體內(nèi)的拉應(yīng)力，其效果隨樁墊剛度的增加而