新型挤扩支盘桩的数值模拟及其在优化设计中的应用研究
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- 2021-09-19
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支盘桩具有较高的承载力和较低的沉降量,它在我国应用有10 a左右,取得良好的经济效益和社会效益。但是,挤扩支盘桩作为一种新型技术在理论研究上尚不够成熟,对其荷载传递性状、受力特征、沉降特性、抗拔特性、破坏特性以及最佳盘间距、桩间距等尚不能够完全确定,也缺乏单桩承载力可靠度分析、设计及施工规范。因此,为了完善支盘桩的设计理论,探求支盘桩高承载力和低沉降量的内涵,基于静荷载试验及现场测试数据,全面系统地分析和研究支盘桩的荷载传递特性、沉降特性、抗拔特性及破坏特性。采用三维有限元数值仿真,再现支盘桩的受力机理、荷载传递规律及在荷载作用下应力场及位移场的变化。在此基础上,对支盘桩的设计进行优化,根据应力场及位移场变化的范围,指出最佳盘间距和桩间距;并根据支盘桩不同的破坏模式,建立计算承载力及沉降量的公式。 (1) 论述了支盘桩的成桩机理。支盘的设置不仅扩大了受力面积,提高了承载力,而且还减少了桩端荷载,使支盘桩具有更大的承载潜力。挤扩效应增加了土层的抗剪强度,同时也减少了土层的压缩量,可有效提高支盘桩的承载力。 (2) 采用Vesic(1974)关于球形孔穴扩张问题的一般解。用球形孔穴扩张理论来描述挤扩过程中土体的应力场及位移场的变化,利用已知的内压力值Pu进行?
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