楔形刚性桩复合地基工作性状研究

【摘要】：本文结合导师主持的国家自然科学基金资助项目“锥形刚性摩擦桩复合地基承载性状及沉降特性研究(项目编号：50578169)”,开展了本文的研究工作。在综合分析国内外关于楔形桩和复合地基研究现状的基础上,本文通过室内大比例模型试验、理论分析、有限元分析三方面,深入系统地研究了楔形刚性桩复合地基的工作性状。 1)完成了1组5桩等截面刚性桩复合地基和3组5桩楔形刚性桩复合地基室内模型试验,并对试验结果进行了对比分析。揭示了楔形桩复合地基的变形发展规律、桩土应力比随荷载的变化特点和桩身轴力分布特点,并与等截面刚性桩复合地基在承载特性方面的差异进行了分析。 2)基于剪切位移法,引入Mylonakis Gazetas桩-土相互作用及E.Winkler地基模型,导出了复合地基中桩-桩、桩-土及土-土相互作用柔度系数；在此基础上,考虑垫层的影响,提出了一种综合考虑桩-土-垫层共同作用的复合地基分析方法。为验证本文所提出的方法的可行性,将理论结果与模型试验结果进行了对比,对比表明,本文所提出的方法对楔形刚性桩复合地基的工程应用有一定的指导意义。 3)利用大型有限元分析软件ADINA 8.1,对不同侧壁倾角的楔形桩的工作特性进行了三维数值模拟,探讨了垫层厚度,垫层模量,桩间土模量、桩端土模量、桩身模量等参数对楔形桩复合地基工作性状的影响。