基于二維顆粒流理論的擠擴(kuò)支盤樁承載力研究.pdf

1、擠擴(kuò)支盤灌注樁是一種新型樁，是在普通混凝土鉆孔樁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。該樁利用樁身不同部位的硬土層設(shè)置分支或承力盤，將摩擦樁變革為變截面多支點(diǎn)摩擦端承樁，改變了樁的受力機(jī)理，使樁的承載力大大提高，沉降變形顯著減小。關(guān)于擠擴(kuò)支盤樁的承載力，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有了較多的研究。有采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，有采用室內(nèi)試驗(yàn)，有采用理論方法，有采用數(shù)值模擬，在本文中采用數(shù)值模擬的方法來(lái)進(jìn)行分析，并最終與室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。 在數(shù)值模擬領(lǐng)域，縱觀以往所用的研究支盤樁

2、的方法，幾乎都是采用有限元或者有限差分法這種基于連續(xù)介質(zhì)假定的數(shù)值分析方法，而支盤樁與樁周土體相互作用的根本性質(zhì)，很大程度上有賴于土體材料的細(xì)觀層面力學(xué)特性的深入研究，有賴于對(duì)土體的細(xì)觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)的研究。介于此，本文采用基于離散單元法的二維顆粒流數(shù)值模擬分析程序?qū)D擴(kuò)支盤樁進(jìn)行承載力研究分析。 首先將數(shù)值模擬與室內(nèi)試驗(yàn)的荷載-位移曲線進(jìn)行對(duì)比，使兩者性狀發(fā)展相似，在此基礎(chǔ)上確定模擬參數(shù)以進(jìn)行進(jìn)一步的樁土細(xì)觀研究。

3、 首先進(jìn)行支盤樁的顆粒流模擬，分析樁的時(shí)步-位移曲線、顆粒排列、顆粒接觸力及顆粒位移等細(xì)觀現(xiàn)象對(duì)樁土相互作用的宏觀力學(xué)的影響，得出結(jié)論： (1)加載過(guò)程中支盤上端存在“拱”現(xiàn)象，樁側(cè)有“剪切帶”，并且隨荷載增大向樁身靠攏； (2)支盤樁承載力主要由下支盤和樁端反力組成，受支盤的影響有很大面積的樁端土體能提供樁端反力。 然后再進(jìn)行支盤樁與等直徑樁的顆粒流模擬對(duì)比分析，從細(xì)觀角度分析研究支盤樁較等直徑樁承載力高