文档介绍：要摘随着港口、公路、铁路事业以及高层建筑的发展,水平荷载桩在桥梁、港口、码头、海洋平台等工程得到了广泛的应用,并在某些重要的工程中目前,相对于桩的竖向承载力的研究,桩的水平承载力研究依然处于相对落后的状态,应工程建设的需要使得对桩在水平荷载作用下的工作性状的研究日趋迫切。桩在水平荷载作用下的工作性状是一个复杂的桩土相互作用过程,传统的计算方法都不能很好地描述水平荷载作用下桩土共同工作的机理,它们一般只适用于均质地基,而对于多层等非均质地基多采用加权平均的方法,这很容易掩盖桩一土相互作用的突变现象,产生较大为了研究桩在水平荷载作用下的工作性状和破坏机理,本文对沿江地区某船坞预应力高强混凝土管桩管桩こ探辛怂匠性亓ο殖∈水平荷载作用下的水平位移、转角、剪力、弯矩分布以及土体的塑性变形,并提出了茏侠淼乃匠性亓ι杓浦怠4佣W哪诹捅湫畏治提供了可靠依据,可以为今后同类地区水平荷载桩的设计与理论研究提供本文利用有限元软件韵殖∈匝橄钅拷辛四D夥治觯⒂肜法计算、现场实测结果进行对比分析,得到的模拟结果与实际情况基本上吻合。并分析了桩侧土体对桩身的反力、桩身的变形、应力应变分布闯题以及工程桩的极限承载力。并探讨了管桩直径、壁厚、桩侧土模量等参数对桩的工作性状的影响。关键词:水平荷载桩;现场试验;ǎ蛔料嗷プ饔茫籄水平荷载成为设计时控制因素,人们越来越多利用抗弯性能好的直桩代替传统打斜桩的作法来承受水平向的荷载。的计算误差。验,分析了水平荷载作用下管桩与土共同作用的工作性状,研究了管桩在参考依据。张华华水甲荷载桩的现场试验和数值模拟分析
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绪论引言桩基是深基础的一种,其作用是将上部结构的荷载,通过较软弱地层传递到深处较坚硬、压缩性小的土层或岩层。桩的应用至少已有材料做成的桩体,例如木桩和石桩。世纪中叶以后,由于水泥的出现和工业的发展,钢筋混凝土在建筑工程中开始应用,于是出现了钢筋混凝土桩。在世纪年代,特别是第二次世界大战以后,桩基的理论和技术才有了更大的发展,桩的应用范围也不断扩大,出现了多种桩型,例如混凝土灌注桩、钢筋混凝土预制桩、预应力混凝土管桩及钢管桩等。桩基作为一种重要基础型式,在工程中的应用极其广泛。在一般的建大跨度桥梁等工程中桩基还需承受水平向荷载作用Ⅲ。桩基承受轴向荷载作用时的机理与特性研究的较多,而对承受水平向施工技术上存在困难,而且施工机械上也存在问题,因而迫使人们加紧研水平向荷载,于是就有大量学者开始研究桩基在承受水平荷载的受力特性问题。随着管桩和大直径钻孔桩的应用日趋普遍,越来越多的学者开始研究水平荷载桩的作用机理和分析计算方法,并积累了水平荷载试验桩的大量多,一根单桩能承担的水平荷载可达数十吨以上。在设计中水平荷载成为到甑睦贰T谖夜憬嘁幽范煞⑾止攀币糯娴哪咀嘟褚有~年了。在水泥未问世以前,实际上能利用的桩只有由天然筑基础工程中桩基主要承受轴向荷载作用,但在港口、岸坡、高桩码头、荷载时桩基的工作性能研究的相对较少。有时在工程设计中,对结构物的桩基础需要承受水平荷载时,往往采用设置斜桩的办法来解决,利用桩基的抗拔和抗压性能来满足桩基的水平承载力的要求。然而,设置斜桩不仅究竖直桩的水平承载问题“悸鞘欠裰苯佑么怪贝蛉氲闹弊粗苯映惺数据。这段时间的实践表明,竖直桩能通过抗剪和抗弯来承担相当大的水平荷载,它已不单是一个“轴向”受压杆件,用竖直单桩或群桩而不配用斜桩来承担水平荷载、竖向荷载和力矩的共同作用下的桩基工程臼益增设计时应考虑的重要因素,有时甚至成为控制荷载。张华华水平荷载桩的现场试验与数值模拟分析
桩头自由时%茜2国内外研究现状但是,相对于桩的轴向承载力的研究,桩的在水平向的承载力的研究此,研究桩在水平荷载作用下的工作形状和受力机理,无疑具有重大的意靠船桩、船坞码头桩基、锚桩、电线杆和许多海上桩基代表了一类受研究水平荷载桩的工作性状,实质就是研究桩土相互作用问题。不论是完全埋置桩还是部分埋置桩纳隙温冻龅孛嬉陨都是利用桩周土的抗力来承担水平荷载,当水平荷载较低时,这一抗力主要靠地表附近桩周土提供,而且土体的变形主要表现为弹性,即桩周土处于弹性压缩阶段。水平荷载向更深处的土层传递,当变形增大到桩所不能容许的程度或桩周土失去稳定时,桩一土体系便趋于破坏。地现场试验、室内实验和计算分析都得出了很多成果。对于水平荷载桩基本有如下几种计算分析方法:弹性理论法、地基反力系数法和数值分析法。弹性理论法假定桩埋置于各向同性半无限弹性体中并假定土的弹性桩分为若干微段,根据半无限体中承受水平力并发生位移的匠移,并用有限差分式表达。令土位移和桩位移相等,通过每一微段处未知依然处于比较落后的状态,颇多的桩基设计人员仍偏爱一些经验方法。因义,也有利于推