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预应力抗拔灌注桩的弹塑性分析

张跃影  
【摘要】:利用地下空间的建筑结构以及地下水位较浅的建筑的基础在设计时都要考虑其抗拔(浮)作用,目前这类建筑一般都采用桩基这种基础形式来抵抗上拔(浮)作用。预应力抗拔桩是一种新型抗拔桩,设计目标是通过预应力作用使桩体产生抗拔力,减小桩身拉应力作用,阻止裂缝发展,在保证桩身承载力前提下减少钢筋用量,降低工程造价。 本文介绍了预应力抗拔灌注桩的研究意义,阐述了其设计要点及施工技术,并对其有限元分析原理进行了研究。同时运用ANSYS软件对预应力抗拔灌注桩单桩进行有限元模拟,分析了在竖向静载作用下单桩的工作性状及桩-土动力相互作用。在进行分析时,引入钢筋混凝土材料非线性本构关系、预应力钢筋非线性本构关系、土体的弹塑性本构关系、桩-土界面非线性接触关系,使模型更符合桩基工作性状实况。 通过计算分析,分别得出预应力抗拔灌注桩在竖向静载作用下荷载-沉降关系曲线、轴力变化曲线和侧摩阻力变化曲线;并分别对非预应力抗拔灌注桩和预应力抗拔灌注桩的轴力及桩侧摩阻力进行了比较,最后总结了预应力作用对桩的抗拔性能的影响。本项目的完成将为预应力抗拔灌注桩的设计、应用、推广提供理论、试验依据,提高其施工的操作性。


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