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荷载传递函数法在旋挖钻孔灌注桩中的应用研究

邢沛霖

  在桩基设计中,桩的承载力及其沉降特性是首先要确定的重要指标。尽管桩基是目前国内外应用最广泛的一类基础形式,但由于桩k土体系是一种非常复杂的力学体系,其工程设计方法至今仍处于半理论半经验的状态。目前规范所采用的桩基承载力公式基本上是按桩侧摩阻力与桩端阻力做简单的代数迭加来建立的,不能反映出桩的荷载传递特性;另一方面,随着计算机技术和计算方法的发展,用数值方法(如有限元法)分析桩的工程特性取得了一定的研究成果,这类方法可较全面的模拟桩—土相互作用机理,但也存在计算参数不易确定,计算结果及其影响因素的关系不直观等缺点,故而在工程实践中尚不能得到广泛应用,为能反映桩—土体系的主要工作机理,而计算分析又不致于太复杂,近年来,不少工程技术和研究人员将注意力放在研究桩的荷载传递函数特性上,根据所采用的荷载传递函数,只要进行一些简单的数学运算即可得到桩的荷载—沉降曲线,并由此分析单桩和群桩的工程力学性能。本文分析总结单桩的荷载传递机理,对涉及桩侧和桩端阻力性状的各个方面进行了深入细致的阐述,概括了竖向荷载作用下桩土体系荷载传递的过程和规律,列出了工程实践中常用的荷载—沉降(Q—s)曲线,并着重分析了钻孔灌注桩的荷载传递特点。分析评述计算单桩荷载—变形的各种方法,具体地分析荷载传递函数法,并根据求解荷载传递函数的基本微分的途径不同,介绍了计算荷载传递函数的三种方法,总结现时一些研究学者提出的桩身和桩端的荷载传递函数。介绍旋挖钻孔灌注桩其特有的工艺特点,根据某些特有的地层结构地区多根旋挖钻孔灌注桩的静载试验及桩身应力测试结果,分析桩的竖向荷载传递性状和桩侧、桩端的承载力发挥特征,总结单桩竖向荷载极限承载力的发挥特征,并与桩基规范中计算结果比较,指出在特有的地层结构地区的旋挖钻孔灌注桩的承载力特性有别于一般的钻孔灌注桩。根据对特有的地层结构地区旋挖钻孔灌注桩的实测资料,对其桩侧摩阻力传递函数规律进行研究,并探讨模型参数的理论计算方法,根据理论计算和实测结果的对比,建立适合本地区土层结构特点和一定工艺条件下的荷载传递函数计算方法。利用荷载传递函数法计算单桩的Q—S曲线的可靠性,通过工程实例进行验证可行。……   
[关键词]:旋挖工艺;钻孔灌注桩;荷载传递函数法;双曲线传递函数;竖向极限承载力;粉土粘土地基
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:武汉理工大学2003年
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