分層土中單樁現(xiàn)場載荷試驗的理論模擬及在樁筏基礎(chǔ)近似三維分析中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，有關(guān)樁基承載特性的研究越來越多。我們從中可以發(fā)現(xiàn)：目前在單樁靜載荷試驗的數(shù)據(jù)分析中，往往忽略了實(shí)際加載裝置對試驗結(jié)果的影響，在用理論方法模擬單樁載荷試驗結(jié)果時也忽略了試驗加載設(shè)施的影響，導(dǎo)致樁體的剛度偏大。另外在實(shí)際工程中，樁端以下往往存在不均勻土層，而現(xiàn)有基于彈性理論法的方法包括剪切位移法基本對此都未考慮，同樣對各層土泊松比不同，現(xiàn)有方法也無法考慮。在群樁的研究方面，由于群樁的空間效應(yīng)從而引起樁身摩阻力沿橫截面的非均勻分布，這

2、一點(diǎn)已在試驗中得到驗證。然而遺憾的是，目前有關(guān)群樁承載特性研究文獻(xiàn)中均沒有系統(tǒng)的給出群樁樁身摩阻力沿橫截面非均勻分布即樁身摩阻力的三維分布對樁筏土共同作用承載特性有多大影響以及各種參數(shù)對群樁承載特性的影響。在樁筏基礎(chǔ)的共同作用分析中也同樣沒有考慮分層土以及樁身摩阻力沿橫截面不均勻分布的影響，也未能結(jié)合單樁測試結(jié)果對樁筏土中分析中由于彈性理論法的夸大效應(yīng)進(jìn)行折減。針對以上這些問題進(jìn)行了初步研究。 本文首先基于彈性理論法推導(dǎo)了分層土

3、中的單樁荷載沉降關(guān)系，使得該方法能夠考慮分層土中的泊松比以及樁端以下土層存在不均勻土層對單樁承載特性的影響。其次針對現(xiàn)有理論方法模擬靜載荷測試結(jié)果的不足，建立了分層土下的單樁載荷測試結(jié)果理論模擬過程，對昆山地區(qū)7個工程14個工況的單樁載荷測試結(jié)果進(jìn)行了模擬，取得了較好的效果，并對影響單樁靜載荷測試結(jié)果的各因素進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。 其次本文將基于Mindlin位移解的分層總和法求解分層土下的單樁沉降方法運(yùn)用到本文基于彈性理論法建

4、立了考慮樁身摩阻力的三維分布特征的群樁近似三維分析方法中，同時也將近似三維分析方法延伸到塑性分析中，從而較好地解釋了樁身摩阻力三維分布及荷載水平對群樁效應(yīng)的影響，并對樁身及樁端均存在分層土對群樁的承載影響進(jìn)行了分析。對一組單樁和群樁下的單樁現(xiàn)場靜載荷對比試驗進(jìn)行了理論分析。針對梅國雄的研究結(jié)果，認(rèn)為基礎(chǔ)側(cè)壁效應(yīng)會對基礎(chǔ)的承載產(chǎn)生影響，本文對基于薄板理論采用變分法建立的筏板基礎(chǔ)分析方法進(jìn)行了推廣，使其能夠考慮筏板側(cè)壁摩阻力效應(yīng)。另外本文還

5、將上述建立的群樁近似三維分析方法和考慮側(cè)壁摩阻效應(yīng)的筏板分析方法通過變分法建立了考慮樁—筏—土共同作用分析方法，并編制了相應(yīng)的程序，分析了樁筏土共同作用的承載機(jī)理。 再次本文針對彈性理論法研究樁筏基礎(chǔ)存在的夸大效應(yīng)，對Poulos的折減方法進(jìn)行了修正，將該方法推廣到不等直徑樁樁、樁土相互作用的折減中，并運(yùn)用到樁筏基礎(chǔ)的分析中，取得了較好的效果，使得分析結(jié)果與實(shí)際更為相符。結(jié)合單樁載荷測試結(jié)果所反應(yīng)的變形特性，對彈性理論法分析樁筏