【摘 要】
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根式基础是一种新型的异形桩基础,能够有效提升桩基础的极限承载力,减少基础沉降,目前已经应用于望东长江大桥、池州长江大桥等实际工程中。由于根式基础普遍为大直径桩,极限承载力较高,普通的桩基检测手段难以检测其极限承载力,因此工程上采用自平衡法进行检测。本文通过数值模拟和室内模型试验,针对自平衡转换中根键的转换系数,对根式基础极限承载力的自平衡转换法进行分析研究,并提出根式基础修正的双曲线模型,对根式基
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根式基础是一种新型的异形桩基础,能够有效提升桩基础的极限承载力,减少基础沉降,目前已经应用于望东长江大桥、池州长江大桥等实际工程中。由于根式基础普遍为大直径桩,极限承载力较高,普通的桩基检测手段难以检测其极限承载力,因此工程上采用自平衡法进行检测。本文通过数值模拟和室内模型试验,针对自平衡转换中根键的转换系数,对根式基础极限承载力的自平衡转换法进行分析研究,并提出根式基础修正的双曲线模型,对根式基础的极限承载力进行预测,具体研究内容为:(1)依托秋浦河大桥根式基础现场试桩报告,使用数值计算方法对自平衡法以及对应的桩顶加载法进行数值分析,自平衡法模拟结果与实验结果对比验证了数值分析的合理性和准确性。(2)在数值分析得到保证的基础上,对根式基础数值模拟的结果处理分析,提取根键承担荷载,计算桩侧摩阻力,分别计算转换系数。结果表明,根键的转换系数集中在0.75-0.9之间,根键平均转换系数为0.827和0.857,高于工程标准中黏土的0.8,桩侧摩阻力平均转换系数为0.719,低于工程标准。通过桩身和根键的转换系数进行自平衡转换,最终得到此次根式基础的极限承载力为60069k N,与模拟传统桩顶加载得到的数值基本一致。(3)室内模型试验的结果显示砂土中根键的转换系数主要集中分布在0.7-0.75之间,平均转换系数为0.739和0.721,高于工程中砂土为主采用的0.7的转换系数,桩侧摩阻力平均转换系数则为0.6和0.58。(4)本文提出的基于修正双曲线模型的根式基础荷载的计算值与实测值吻合良好,且曲线尾部即非线性阶段与实测结果吻合更好。从承载力预测结果可看出,根键的存在大大提高了根式基础的竖向极限承载力,受到现场试桩条件的限制,根式基础现场实测极限承载力过于保守,按照现场实测极限承载力进行设计具有很高的安全系数。
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