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挤扩支盘桩是近年来工程界常用的新桩型,该桩型是采用仿生学的方法在原有等截面混凝土灌注桩的基础上研发而成的,它相对于等截面桩而言具有更高的承载力和有效的降低了沉降量,所以具有良好的经济效益和社会效益。然而,支盘桩在理论研究和实际应用过程中还存在着一些值得探讨的问题。该桩的竖向承载方面的优势已基本得到肯定,水平承载方面尚需进一步完善理论。本文总结了前人的研究成果,深入分析了支盘桩在水平荷载作用下的工作性状。
首先本文综合论述了支盘桩的现状、发展历程、作用机理和破坏机理等方面的内容;同时介绍了支盘桩挤扩过程中支盘的成型情况及对桩周土的影响。通过挤密实验表明:支盘桩的挤扩过程对桩周土有较好的挤密效应。
其次通过对普通直身桩水平承载的理论研究,利用弹塑性分析方法分析支盘桩水平承载过程,根据支盘桩桩身存在支盘的特点和地基反力分布曲线,提出了支盘位置对水平承载能力的影响很大。将有限差分法引入弹塑性分析法中,根据水平荷载作用下的微分方程建立了有限差分方程,推导了支盘桩水平受荷的整个计算过程,通过编制程序计算支盘桩的水平承载力,并与普通桩作比较。
最后,采用ANSYS有限元软件,通过建立水平荷载作用下支盘桩的三维模型,考虑桩身的不同情况、不同的土质、其他荷载作用下的影响及其他相关因素的影响分别分析支盘桩水平承载力和桩顶位移的变化,并与直身桩作比较。