高頻液壓振動沉樁性狀的顆粒離散元模擬分析研究.pdf

1、在地質不良地區(qū)修建建筑物時，樁基礎是最常采用的一種基礎形式。20世紀80年代高頻振動法沉樁概念被提出，由于該沉樁方法具有噪聲低、振動小、沉樁速度快、移動方便、適用范圍廣、能水下施工等優(yōu)點，因此在國外樁基施工中迅速得到廣泛采用，現(xiàn)已成為國外主要沉樁方法，近年來國內一些大型工程也引入高頻振動沉樁法。但是國內外對于高頻振動沉樁機理的研究明顯滯后于實際應用。
　　高頻振動沉樁控制參數(shù)較多，沉樁過程復雜，樁土作用界面時刻處于變化中，本文圍繞

2、高頻振動沉樁機理展開研究，運用非連續(xù)介質力學理論，通過平面顆粒離散元軟件PFC2D建立數(shù)值模型，模擬高頻振動沉樁過程，分析樁土參數(shù)變化，從細觀顆粒運動角度探究沉樁機理及沉樁影響因素。主要研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)研究高頻振動沉樁的可打入性分析模型及相應的理論公式，包括力平衡模型、能量平衡模型、動量守恒模型、運動規(guī)律的積分模型，并且將應用于管樁的力平衡模型理論公式引申到應用于實心樁。
　　(2)研究沉樁過程中周圍土

3、體的響應，包括孔隙率變化、顆粒接觸力變化、土顆粒位移、地表隆起等，并通過土顆粒運動分析沉樁影響范圍及程度。
　　(3)研究沉樁過程中樁端阻力和樁側阻力變化規(guī)律，從主應力方向變化、圓拱效應、細顆粒填充等角度解釋了樁側摩阻力退化的原因。
　　(4)研究貫入深度隨時間變化規(guī)律及貫入速率隨時間變化規(guī)律，首次提出了“貫入平臺期”概念，分析了其規(guī)律，并從能量平衡角度解釋了出現(xiàn)原因。
　　(5)結合室內試驗，通過數(shù)值模擬研究了振動錘