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混凝土灌注桩抗拔承载特性研究

魏强  
【摘要】:随着工业的迅速发展,尤其进入二十一世纪高层建筑的大量的涌现,建(构)筑物承受上拔荷载的情况愈来愈多。工程中许多场合都采用抗拔桩解决基础上拔问题。相对而言,人们对抗拔桩受力变形机理的认识远不如对抗压桩的了解,迄今为止,抗拔桩设计方法仍处于借鉴抗压桩设计方法阶段。然而经验表明,抗拔桩与抗压桩的承载力关系有很大的离散性,抗拔桩承载力受到很多因素的影响。结合试验更深入的研究抗拔桩的受力变形机理有着重要的意义。 本文对抗拔桩的研究现状进行了综述,系统介绍了抗拔桩承载力的影响因素和承载力的确定方法。在前人嵌岩桩研究的基础上,提出用双折线模型描述桩土体系的荷载传递,并利用荷载传递法,进一步从理论上分析了上拔力作用点对侧摩阻力的影响,对抗拔桩的设计施工提出了一些合理化建议。 依托美国驻华使馆钻孔灌注桩检测项目,进行了现场基桩抗拔静载试验,观测得到了基桩荷载—上拔量的关系曲线。另外,在试验中利用预装在桩体内部钢筋笼上的钢筋应力计,取得了基桩在各级荷载作用下的不同深度桩体横截面上的轴力及桩周侧摩阻力的分布数据,为深入研究抗拔桩的力学性能提供了第一手测试资料。 利用 Flac3D 对抗拔桩静载试验过程进行了模拟计算,所得到的荷载—上拔位移曲线和桩周侧摩阻力分布曲线与载荷试验实测曲线一致性良好,说明了 Flac3D软件对于抗拔桩力学性能模拟的有效性。在此基础上,论文进一步展开了桩土材料的一些物理参数对基桩极限抗拔承载力和桩顶上拔位移影响的数值模拟,得到了各因素对基桩上拔变形规律的一些有价值的认识。


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