软土地基考虑剪切变形的中长桩稳定性研究

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桩基础,是一种运用广泛而古老的基础形式之一,具有承载力高、稳定性好、变形小等特点,能适应各种地质条件,在工程中得到广泛而快速的发展。但是桩的研究却存在一定的滞后,研究多项荷载作用下桩的稳定性具有现实意义,但目前国内外对此问题的研究并不多,对于软土地基中长桩考虑剪切变形的稳定性研究,至今国内外报道就更少。中国经济不断发展,建筑物高度不断攀升,桩基的应用越来越多,基桩的稳定性便成了极具现实意义的工程问题,但由于问题的复杂性,并未形成一套完整的理论。我国《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)采用简化方法考虑桩的屈曲稳定问题时,简化方法存在局限性,某些情况下安全合理,而在另一些情况下不能体现经济性,甚至某些地方规范中,完全不考虑中长桩在软土中的屈曲影响,其合理性也是值得进一步论证。因此,寻求合理的方法考虑中长桩在软土地基中的屈曲稳定问题,并以此作为设计和施工的指导,既有利于结构安全与施工安全,又有利于控制成本。设置于软土地基的中长桩屈曲稳定性研究,由于其复杂性,较少考虑剪切变形的影响,有时为简化计算,甚至忽略剪切变形的影响。为完善桩的屈曲理论,本课题采用将结构(桩基结构)的弹(塑)性内力分析和稳定问题统一考虑的二阶内力理论来研究剪切变形对软土地基中长桩屈曲稳定性的影响。本文采用m法建立物理模型,忽略影响不大的因素,建立考虑剪切变形的微分方程,解答出临界荷载,运用计算软件形成图表,并加以分析讨论,得出了剪切变形的影响规律,并讨论涉及参数的物理意义。通过此研究力图提高软土地基中长桩稳定性研究的合理性,达到优化设计及施工,利于控制成本,提高施工安全性的目的。但是,本文忽略影响不大的因素,故尚需大量的工程试验来验证结果的准确性。本文提出了考虑剪切变形影响的一种方法,对于以后此类问题的研究有一定的参考价值。
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