大直徑長樁側(cè)阻軟化機(jī)理研究基本信息

軟土地基中大直徑長樁、超長樁被廣泛應(yīng)用于高（超高）層建筑和重要構(gòu)筑物。但由于對其機(jī)理認(rèn)識不足，也出現(xiàn)了很多工程事故。這一課題有必要在理論上加以系統(tǒng)研究。本課題擬通過模型樁的離心機(jī)試驗，利用相似原理，分析樁－土作用過程中土的性狀，系統(tǒng)地研究樁－土界面性狀對側(cè)阻和承載力的影響并提出評價參數(shù)。結(jié)合大量現(xiàn)場試驗，分析側(cè)阻極限值與相對樁土位移的關(guān)系，研究側(cè)阻和端阻的耦合作用機(jī)理及其影響。明晰樁側(cè)阻發(fā)揮規(guī)律和軟化機(jī)理，提出側(cè)阻軟化后殘余強(qiáng)度的計算公式。同時建立樁－土性狀對側(cè)阻和承載力影響的數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行定量的分析研究。最終提出考慮側(cè)阻軟化、側(cè)阻和端阻耦合作用以及樁－土界面性狀影響的長樁、超長樁計算理論和設(shè)計方法。本課題對完善樁基尤其是大直徑長樁、超長樁的承載力和沉降計算理論，指導(dǎo)大直徑長樁、超長樁的實(shí)際設(shè)計應(yīng)用具有重要的理論和經(jīng)濟(jì)意義。 2100433B

內(nèi)容簡介

結(jié)合國家科技支撐計劃，采用理論分析、現(xiàn)場試樁試驗研究、室內(nèi)模型試驗研究、數(shù)值模擬等相結(jié)合的方法對大跨度橋梁深長嵌巖樁進(jìn)行了一系列的研究?！洞笾睆缴铋L嵌巖樁承載機(jī)理研究與應(yīng)用》系統(tǒng)介紹了大直徑深長嵌巖樁的荷載傳遞機(jī)理，以及巖石特性和尺寸效應(yīng)對嵌巖段側(cè)摩阻力和端阻力的影響因素研究，通過室內(nèi)模型和原位試驗研究了孔壁粗糙度和沉渣厚度對承載力的影響，建立了大直徑深長嵌巖樁的設(shè)計計算方法，并應(yīng)用于工程實(shí)例。2100433B

以采用核心筒巨柱外框架結(jié)構(gòu)的超高層建筑超長樁群樁與厚筏基礎(chǔ)為研究對象，基于其上部結(jié)構(gòu)、筏板、基樁及地基土體間的相互作用機(jī)制，深入研究分析其受力與沉降變形機(jī)理。通過現(xiàn)場實(shí)測及模型試驗深入研究超長樁承載性能、荷載傳遞規(guī)律及相關(guān)因素的影響規(guī)律等，并建立相關(guān)荷載傳遞模型及樁側(cè)廣義剪切模型，進(jìn)行超長樁荷載傳遞計算；開展超長樁群樁基礎(chǔ)模型試驗，研究超長樁群樁基礎(chǔ)承載變形規(guī)律及其荷載傳遞機(jī)理，得到荷載-沉降規(guī)律、樁身軸力分布、樁側(cè)摩阻力、筏下土承擔(dān)荷載、樁端土應(yīng)力和樁間土反力分布規(guī)律，并對超長群樁樁-土相互作用及荷載傳遞性狀進(jìn)行探討；基于實(shí)際工程，開展考慮上部結(jié)構(gòu)影響的超長樁群樁厚筏基礎(chǔ)數(shù)值模擬分析，研究其沉降變形規(guī)律及上部結(jié)構(gòu)對其沉降變形的影響；基于彈性半空間的Mindlin位移解的數(shù)值積分，結(jié)合疊加原理的Poulos 彈性理論方法，提出考慮群樁加筋效應(yīng)三樁模型方法及加筋系數(shù)的概念，建立考慮遮攔-群樁加筋效應(yīng)的群樁加筋系數(shù)分析法，并對超長群樁進(jìn)行沉降分析。研究成果將有助于超高層建筑樁筏基礎(chǔ)承載性狀的認(rèn)知，促進(jìn)超高層建筑樁筏基礎(chǔ)工程實(shí)踐的發(fā)展。 2100433B