微型抗拔樁樁-土位移剪切破壞模型試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，人們對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其是抗拔問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的重視?？拱螛蹲鳛榭拱位A(chǔ)的一種主要形式，迫切需要一種普遍適用的理論成果來(lái)保證抗拔樁的安全使用。在此背景之下，本文在閱讀了國(guó)內(nèi)外有關(guān)抗拔樁研究成果的基礎(chǔ)上，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)足尺試驗(yàn)以及理論分析對(duì)抗拔樁的承載特性進(jìn)行了深入研究并取得了重大的成果。
　　本文主要從以下研究?jī)?nèi)容展開(kāi)：
　　（1）闡述抗拔樁的研究意義及發(fā)展歷程，總結(jié)歸納國(guó)內(nèi)外

2、有關(guān)抗拔樁的研究成果，包括理論分析、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及數(shù)值模擬分析等，在此基礎(chǔ)上提出問(wèn)題并予以解決。
　　（2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)足尺試驗(yàn)對(duì)等截面預(yù)制樁、灌注樁的抗拔承載特性進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算整理，得出兩種樁型不同條件下的荷載-位移曲線(xiàn)、樁身軸力分布曲線(xiàn)、樁土破壞情況等，結(jié)果表明灌注樁的抗拔性能遠(yuǎn)大于預(yù)制樁，在實(shí)際工程中被廣泛應(yīng)用。
　?。?）分析研究灌注樁在不同樁長(zhǎng)L、樁徑 r下的荷載-位移變化規(guī)律，樁身軸力分布規(guī)律；分別對(duì)

3、樁端施加水平荷載、樁周土體浸水試驗(yàn)之后進(jìn)行靜載試驗(yàn)，結(jié)果與無(wú)外荷載試驗(yàn)樁的承載性能進(jìn)行對(duì)比，分析承載力的變化原因。通過(guò)對(duì)灌注樁的試驗(yàn)研究提出合理的抗拔樁設(shè)計(jì)及施工方法。
　?。?）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中樁土破壞狀態(tài)發(fā)現(xiàn)，樁土之間未發(fā)生相對(duì)位移，而是在樁周土體中產(chǎn)生了土的剪切破壞，并隨著上拔荷載的增加，傳力到土中的應(yīng)力引起土產(chǎn)生剪應(yīng)變，在樁周土體內(nèi)形成了剪切極限平衡體系。根據(jù)土的剪切破壞機(jī)理和極限平衡體系，建立了樁-土位移剪切破壞模型，推導(dǎo)

4、出了抗拔樁在樁-土位移剪切破壞模式下的極限承載力方程。
　　（5）樁-土位移剪切破壞計(jì)算方法與傳統(tǒng)規(guī)范計(jì)算方法相比，考慮了更多的因素，比如樁長(zhǎng)、樁徑、土層情況和土的物理力學(xué)參數(shù)（重度、粘聚力、內(nèi)摩擦角）以及地面附加荷載情況等，使其在計(jì)算時(shí)更加符合實(shí)際工程情況。并且理論計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)量值更加接近，證明了理論分析與承載力方程的正確性。
　?。?）采用有限元分析軟件 ADINA建立了樁-土位移剪切破壞分析模型，確定及解決了樁

5、體本構(gòu)模型、土體本構(gòu)模型、樁土接觸模型、初始應(yīng)力處理方式、邊界條件等問(wèn)題；將有限元模擬與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)其單樁極限承載力、荷載-位移曲線(xiàn)趨勢(shì)大致吻合，樁土位移云圖產(chǎn)生機(jī)理與剪切破壞機(jī)理相似；說(shuō)明了模擬結(jié)果很好的體現(xiàn)了抗拔樁的承載性狀，進(jìn)一步證明了樁-土位移剪切破壞模型的正確性。
　?。?）將現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)比分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了樁-土位移破壞模式的正確性，同時(shí)根據(jù)樁的抗拔性能及樁身軸力分布情況，優(yōu)化了抗拔樁設(shè)