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黃土地區抗拔樁的受力性能及承載能力研究

作者:來源:日期:2020-3-16 13:17:31人氣:1008
         抗拔樁作為- -種重要的樁基形式,廣泛應用于地下室的抗浮、輸電線路基礎、高聳構筑物基礎等,然而對于抗拔樁的理論研究遠遠落后于工程實踐,尤其是在黃土地區,此種特點更為突出。因而對黃土地區抗拔樁的承載性能進行研究,將顯得更為迫切和重要。


         本文基于西安黃土地區,是對已有課題組黃土地區抗拔樁承載性能研究的延伸,通過單樁現場抗拔試驗研究,對黃土地區單樁的抗拔承載性能已有了部分結論,而對于抗拔群樁的承載特性的研究,現場試驗是很難進行的。因此本文是在現場單樁抗拔試驗的基礎上,通過有限元分析軟件ABAQUS進行數值模擬,對黃土地層中單樁和群樁的抗拔承載特性進行進一步 的深入研究,著重對等截面抗拔樁基礎的承載機理和承載性狀進行了分析探討,得出的主要結論有:

         (1)在黃土地層中,單樁承受上拔荷載時,其抗拔承載力由樁側摩阻力提供,樁側摩阻力的發揮隨樁身深度逐步發揮,表現出極大的非線性,隨樁身深度呈現先增后減循環變化的趨勢,樁長、樁徑,樁身強度的增大都能提高單樁的抗拔承載力,但增大- -定程度以后抗拔承載力不再明顯提高。

         (2)水平荷載的作用對單樁抗拔承載力造成不利影響,隨著水平荷載的增大,單樁的抗拔承載力降低。在同- -深度 處的樁側摩阻力大小隨水平荷載的增大而增大,當水平荷載增大到單樁水平極限承載力的0.4倍以后,樁側摩阻力的發揮程度將不再增大;在群樁基礎中,水平荷載的作用,對角樁的抗拔承載性能影響較大,在設計時需加強角樁的抗拔承載能力。

         (3)在黃土地層中,當作用相同的上拔荷載時,黃土地層中的受拔單樁側摩阻力較一般粘性土地層中的抗拔單樁發揮更快,兩者的抗拔承載性能中,樁側摩阻力的分布差異較大,黃土地層中的單樁側摩阻力出現多個側摩阻力峰值,且最大側摩阻力峰值在樁身深度較大處,而粘土地層中的單樁側摩阻力在樁身深度一半處達到最大值,其在抗拔過程中并未出現如黃土地層中的多個側摩阻力峰值。


         (4)在群樁抗拔承載特性中,與單樁相比,群樁效應對抗拔影響較明顯,群樁各基樁在上拔時的承載性能有所差異,樁頂位移表現為中樁大于邊樁,邊樁大于角樁;樁長的增加,會使群樁的.上拔位移降低,增大樁長使得樁土之間的影響加大:樁距的變化,對群樁抗拔承載性能的影響較大,增大樁距,使群樁基礎中樁-與樁之間的相互影響減弱,樁間土受到的應力疊加效應相繼減弱,能明顯提高群樁的抗拔承載力;增加樁數,對群樁基礎的抗拔承載性能的提高不大,由于隨著樁數的不斷增大,拔樁與樁之間的影響重疊區增多,群樁效應也就越明顯。

         (5)群樁基礎在承受上拔荷載時表現出較明顯的不均勻分布的特性,其中角樁承受荷載最大,邊樁次之,中樁最小。這種不均勻分布的特性隨著荷載增大,有所減小。

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