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负摩阻力会给桩基安全带来隐患,危害建筑物的安全使用,因此桩基负摩阻力问题一直是桩基础研究和设计中的难点问题。
本文将超载—桩—土各组成部分看作一个整体进行分析,改进传统的传递函数法,建立桩—弹簧—土的简化模型,在用矩阵位移法进行求解时,分别建立桩方程、土方程,以弹簧方程表达二者之间的相互作用力,采用迭代算法对联立方程进行求解。该方法考虑了地基土的分层特性和桩土间荷载传递函数的非线性,可以方便地得到中性点位置、桩身轴力和桩侧摩阻力分布等。
本文介绍了负摩阻力模型试验设计的原理、试验方案、试验仪器和设备以及试验过程,试验主要目的是研究桩侧土上有荷载情况下的桩基负摩阻力分布,通过试验得出了在桩侧土有荷载情况下的桩基负摩阻力分布特性,针对试验存在的不足,对今后的此类试验提出了改进方法。
采用大型通用数值软件对岩土工程问题进行数值模拟分析,是当今岩土工程界进行岩土工程科学研究和理论研究的前沿手段,本文采用Plaxis—3DFoundation对桩基负摩阻力问题进行了数值模拟分析,通过建立桩土有限元模型,模拟了桩土界面性质、桩侧土和桩端土弹性模量、超载和桩顶荷载、土体固结等对桩基负摩阻力的影响,分析了有无桩顶荷载情况下的桩基负摩阻力分布特点。
最后,本文还对群桩的负摩阻力特性进行了数值模拟,分析了有无承台两种情况下的群桩负摩阻力分布特点,并结合工程实例对实际工程中的负摩阻力问题进行了分析计算。