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桩基竖向承载力研究及ansys模拟 桩基竖向承载力研究及ansys模拟

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《桩基竖向承载力研究及ansys模拟》修改意见稿

1、“.....桩的上半段侧摩阻力发挥比桩的下半段早,而桩侧摩阻力又总是比桩端摩阻力更早地得到发挥。桩侧各层土摩阻力发挥至极限后,若继续增加荷载,其荷载增量将全部由桩端阻力承担。若荷载增大至使桩端持力层大量压缩和塑性挤出,位移将显著加大,直至桩端土破坏。桩侧摩阻力和桩端阻力不是同时达到极限状态的,桩侧摩阻力先于桩端阻力达到极限状态,两者达到极限状态的位移值是不同的,尤其是钻孔灌注桩,两种状态的位移值的差别更大。桩端阻力充分发挥时需要较大的桩端位移桩沉量,这位移值与持力层的性质上部荷载大小及桩径等有关。荷载传递法的基本计算理论荷载传递法也称传递函数法,由和年根据试验结果提出的,用来分析单桩的荷载传递规律及其沉降计算。这种方法的基本概念是把桩划分为许多弹性单元,每单元与土体之间用非线性弹簧联系,以模拟桩土间的荷载传递关系桩端处土也用非线性弹簧与桩端联系......”

2、“.....即表示桩侧摩擦阻力或桩端抗力与剪切位移间的关系或关系,这关系般就称作传递函数。为导出传递函数法的基本微分方程,可对桩体上的任微分段进行受力分析,如图所示。图荷载传递法计算原理图示由桩体上取单元体,由单元体静力平衡条件可得单元体产生的弹性压缩为由上两式可得式即为传递函数法的基本微分方程,它的求解取决于传递函数的形式。目前根据求解微分方程的途径不同,分成两种计算方法,解析法和位移协调法。荷载传递解析法这种方法是由和佐滕晤等先后提出。在通过试验实测并按定模型建立的传递函数形式不太复杂时,可将其直接代人式求得解析解。对桩身荷载传递函数,般是从静载试验或室内模型试验获得的试验资料导得荷载传递关系,并以此为基础再导出显示现场数据曲线拟合的荷载传递关系,或使荷载传递曲线与土性或桩的参数相关的表达式。对桩端的荷载传递函数......”

3、“.....荷载传递位移协调法和利用实测的桩侧和桩端的荷载传递函数,考虑桩身各单元的位移与内力的协调关系,可求出桩顶荷载沉降的关系曲线。计算模型如图所示。图位移协调法计算图示其具体计算步骤如下根据桩周土的工程特性将桩身划分为个单元体,令各单元分界点编号为⋯,在处即为桩顶,为桩顶荷载,为桩顶沉降在处即为桩端,即为桩端阻力,即为桩端位移假设桩端位移,由此位移引起的桩端阻力可由实测桩端位移与桩端位移曲线得到然后假定第单元桩中点处的位移大小,并从实测的曲线上求得相应与时的桩侧摩阻力,从而得到该单元段总的侧阻力,其中表示第段桩单元的荷载传递函数,表示第段桩单元长度计算第个单元桩的压缩量再次计算该单元总的侧阻力,此时位移值取,可得重复步骤直至收敛,即保持不变为止,然后计算轴力和......”

4、“.....依次向上面的单元移,直到第个单元,即可求得桩顶荷载和桩顶沉降量重新假定不同的桩端位移,重复以上步骤,即可求得系列相应的轴力图,侧阻力分布图以及曲线图。位移协调法可用于成层土。这种计算方法的好处是上桩段控制方程的边界条件无需计算,直接从相邻桩段的桩顶荷载沉降值读出,节省了计算的时间。在实际应用上要取得比较满意的结果,关键是如何取得实际的荷载传递函数。本文通过试桩静载荷试验实测桩身轴力分布,并采用定的计算方法,即可得到各个土层不同深度的桩侧和桩端荷载传递函数。荷载传递法的应用荷载传递法概念明确精度高适应性强,旦确定荷载传递函数模型后,只要进行些简单的数据运算便可得到桩的荷载沉降曲线,并由此分析单桩及群桩的工程力学性能,在实际工程中有较大的便利和应用价值。通过试桩测试获得个地区的桩土间的传递函数,用于类似桩的荷载传递规律的分析......”

5、“.....减少载荷试验或大应变动力测试试验,是件很有工程实际意义的事情。获得地区可靠的桩土传递函数模型,是用传递函数分析正确与否的关键。常用的传递函数模型有指数曲线,双曲线理想弹塑性关系佐滕悟的理想荷载传递曲线。其它的还有抛物线模型陈龙珠的双折线硬化模型房卫民的三折线模型徐和模型,陈竹昌模型何思明广义传递模型等。下面简单介绍下几个比较有代表性的传递函数模型线弹性全塑性模型,曲线示意图如图所示,可由以下公式表达式中桩侧土极限摩阻力对应的桩土相对位移。双折线硬化模型,曲线示意图如图所示,可由以下公式表达三折线模型,曲线示意图如图所示,可由以下公式表达,指数曲线模型,曲线示意图如图所示,可由以下公式表达式中土的侧压力系数土的重度和内摩擦角系数......”

6、“.....双曲线模型,曲线示意图如图所示,可由以下公式表达式中试验常数,其中。双曲线模型也可表示为式中常数。理想荷载传递软化曲线模型,曲线示意图如图所示,该模型认为桩身承受荷载旦达到峰值,桩周土随即产生软化效应,桩侧摩阻力开始减小,减小到定程度后桩侧摩阻力不再变化,荷载传递曲线表达式如下所示,式中残余桩侧土摩阻力对应的桩土相对位移。线弹性全塑性模型双折线硬化模型三折线模型指数曲线模型双曲线模型理想荷载传递软化模型图具有代表性的几类荷载传递函数模型曲线示意图大直径深长桩的承载性状类型承载性状分类桩在竖向荷载作用下,桩顶荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承受,但由于桩侧土和桩端土的物理力学性质工程特性差别很大,再加上桩本身的几何特点和施工方法的不同......”

7、“.....根据桩侧阻力和桩端阻力在单桩极限承载力中所占比例的大小可分为摩擦型桩和端承型桩。摩擦型桩摩擦型桩指在竖向极限荷载下,桩顶荷载全部或主要由桩侧阻力承担。根据侧阻力分担的比例不同,摩擦型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩。摩擦桩通常指桩顶极限荷载绝大部分由桩侧阻力承担,桩端阻力可忽略不计,这种纯摩擦桩的情况是很少的。端承摩擦桩指桩项极限荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担,但桩侧阻力分担荷载比例明显占优,这种类型的桩所占比例很大。端承型桩端承型桩指在竖向极限荷载下,桩顶荷载全部或主要由桩端阻力承担。根据桩端阻力分担的比例大小,又可分为端承桩和摩擦端承桩两类。端承桩般指桩顶极限荷载绝大部分由桩端阻力承担,桩侧阻力可以忽略不计,这种桩所占比例很小。摩擦端承桩指桩顶极限荷载由桩端阻力和桩侧阻力共同承担,但桩端阻力分担荷载比例明显较大,这种类型的桩所占比例也很大......”

8、“.....可作为纯摩擦桩。史佩栋童金荣俞亚南顾培英等通过试验研究也发现大直径深长钻孔灌注桩的极限承载力主要由桩侧摩阻力提供,桩端阻力的贡献较小,非嵌岩桩的桩端阻力般在单桩极限承载力的以内。因此可以得出个规律只要桩侧有土,无论是嵌岩桩还是非嵌岩桩,大直径深长桩均为端承摩擦桩。大直径深长钻孔灌注桩的进步试验研究三种不同荷载阶段下单桩受力变形的特性研究三种不同荷载阶段下试验结果统计为了研究大直径深睦钻孔桩在不同荷载阶段下桩端阻力桩侧阻力的发挥情况,以及桩端沉降和桩身压缩在桩顶沉降中所占比例大小,对根试桩在极限荷载。工作荷载。及低荷载。或。时的试验情况进行了统计,统计结果如表......”

9、“.....桩侧阻力桩端阻力桩身压缩桩端压缩均进步增大,但侧承比,即总侧阻力与承载力之比与桩身压缩比即桩身压缩量与桩顶沉降之比却呈减小趋势,相反端承比,即桩端阻力与承载力之比桩端压缩比即桩端沉降与桩顶沉降之比呈增大趋势。嵌岩桩的桩身压缩比始终较高,在桩顶沉降量中明显占主要地位非嵌岩桩的桩身压缩比变化范围有条件的话从现场采集泥皮进行室内试验,研究其物理和力学性质以及泥皮与桩桩周土的粘结性状,为更好的分析钻孔桩的承载力提供依据。考虑桩身承载力的时间影响。由于土的特殊工程性质和成桩过程的影响,桩基承载力将随时间的推移而变化,荷载传递也存在时间效应。深度效应对大直径深长钻孔灌注桩的承载力预测十分重要,今后需进步加强对深度效应的研究。大直径深长钻孔灌注桩深度效应的研究内容包括两个方面是桩侧阻力和桩端阻力的临界深度值,二是深度效应对桩侧阻力和桩端阻力影响系数的大小......”

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