荷载传递法在湛江组结构性黏土中计算桩基沉降的研究

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针对湛江组结构性黏土的工程地质特性,采用荷载传递法研究湛江组结构性黏土中桩土荷载传递的性状,提出一种新的考虑侧阻软化的传递函数,将这一传递函数运用到以湛江组结构性黏土为载体的桩基工程中,通过对桩在成层土中实测荷载传递函数进行非线性拟合,拟合效果良好。将拟合得到的参数采用位移协调法进行单桩沉降计算,将得到的计算结果与实测资料进行对比,结果非常的接近,证明该函数较好的反映了湛江土中桩土荷载传递机理,适合湛江地区桩基沉降计算。本文所展开的具体工作以及主要研究成果如下:(1)针对湛江黏土在受到较大荷载时出现结构性损伤及在三轴剪切试验中的应变软化现象,提出一种考虑侧阻软化的荷载传递函数,函数全面的描述了黏土随着桩土相对位移的增大强度先增大后减小最后维持在一恒定值,较为准确的反映了土体的结构性损伤现象。(2)将提出的传递函数与5种反映侧阻软化传递函数进行比较。与其他侧阻软化传递函数相比,提出的传递函数较好的反映湛江黏土结构破坏迅速的特点,且能较好的反映黏土的残余强度。用提出的传递函数研究了土体强度分布不同及桩参数改变对沉降规律以及桩身内力的分布规律的影响。(3)结合实测单桩静载荷资料,采用此传递函数对实测点进行非线性拟合,结果表明传递函数对实测点的拟合优度较好,用拟合得到的参数采用荷载传递法进行单桩沉降计算,得到计算的P S曲线以及特定截面的轴力值,将得到结果与实测数据进行比较,数值非常接近,证明了荷载传递法能较好的计算湛江黏土中单桩沉降。(4)根据湛江黏土的工程地质情况,采用大型通用有限元分析软件ANSYS分析了成层土中单桩在竖向荷载作用下性状,建立三维桩土有限元模型,通过建立接触单元来模拟桩土之间的相互作用,得到桩身及周围土体的应力场分布和位移场分布。
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