论文部分内容阅读
本文主要围绕现浇混凝土薄壁管桩(以下简称PCC桩)这一新型的桩基结构型式的水平承载性状展开研究，通过室内模型试验、现场试验、有限元数值模拟分析试验及弹性幂级数解析法分析等手段，对PCC桩水平承载的桩身受力性状，桩身挠曲位移，桩身弯距分布，桩与桩周土相互作用的地基反力等几方面进行了初步的探讨和研究，最后将PCC桩与目前工程中的两种常用于承受水平荷载的桩型进行对比计算分析，得到有意义的结论。开展的主要工作如下： 1、研制了PCC桩水平承载的单桩室内模型试验，进行PCC桩的模型试验研究。通过室内试验手段，对PCC桩水平承载的一般受力性状进行了研究，得到了桩顶P—Y曲线，桩身弯距分布曲线，及桩周土地基反力分布曲线，试验的结果表明，由于PCC桩抗弯刚度很大，具有很好的水平承载性能。 2、运用有限元数值计算理论对PCC桩进行水平承载性状计算分析。在前人所做工作的基础上编制了基于文克尔地基模型的有限元计算程序，将水平承载桩的“m法”引入计算程序中，并用现场试验资料和本文的模型试验结果与数值计算结果进行了对比，结果表明较为吻合，验证了程序分析PCC桩水平承载的正确性和可靠性。 3、应用桩身挠曲弹性微分方程幂级数解析法对本文中的PCC桩算例进行了分析，并将分析计算结果与有限元计算结果进行了对比，进一步验证了本文有限元数值算法运用于PCC桩水平承载计算的正确性和有效性。 4、运用本文的方法对影响PCC桩水平承载性状的主要参数进行了有限元数值模拟试验计算分析，分析结果表明对PCC桩水平承载性状影响因素最大的是桩径，其次是桩长和地基土的性质，而桩身刚度和桩身壁厚的影响相对较小。 5、将PCC桩和工程中常用于承受水平荷载的灌注圆形桩及预制方形桩进行了对比计算分析，从相同的桩径和等效的截面积两个角度论证了PCC桩在承受水平荷载时的技术经济的优越性，从对比分析中证明了PCC桩优于其他桩型的薄壁性能。