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    螺桿樁復合地基承載特性數值分析

    文章來源:螺桿樁?? 內容作者:sdcxyt?? 發布時間:2019-01-26 15:00?? 瀏覽次數:

    返回:新聞動態

    在螺桿樁承載力較強,工程預算低,施工迅速,應用廣泛,是一種具有很高實用價值的新型樁,今天我們就來為大家講解螺桿樁復合地基承載特性數值分析。

    螺桿樁

    1.計算模型

    利用Abaqus有限元軟件進行單樁復合地基樁土模型的建立。模型尺寸為20 m×20 m×30 m(長×寬×高);模型邊界條件為:土體表面為自由邊界;側邊界為水平約束;底部為固定邊界。土體采用Mohr-Coulomb彈塑性模型;螺桿樁、承載板采用線彈性模型,模型單元采用C3D8R單元。為使模擬過程更貼近工程實際,模擬加載共分10個分析步。

    數值模擬所得單樁復合地基荷載-沉降關系曲線如圖7所示。數值模擬與現場實測所得的荷載-沉降關系曲線變化趨勢相同,隨著荷載的不斷增加,其沉降速率呈不斷增大趨勢;樁體沉降對樁周土體的影響也逐漸增大。

    3.樁頂及樁間土應力

    隨著荷載的增加,螺桿樁樁頂應力、樁間土應力隨之增加,且樁頂應力的增加速率大于樁間土應力的增加速率。

    這是由于螺桿樁與樁間土之間存在剛度差異,材料剛度與其承載特性呈正相關關系,相對剛度越大,應力集中程度就越高,樁體承受荷載也就越大。當荷載超過250 kPa時,樁頂應力、樁間土應力隨荷載變化曲線出現了轉折點,說明此時樁間土開始產生塑性變形,土層固結加快,強度逐漸提高。

    4.樁土應力比

    樁土應力比是反映復合地基工作性狀的一個重要參數,可用以揭示復合地基中應力的集中情況。圖9為樁土應力比隨荷載變化曲線,可以看出:在荷載小于200 kPa時,隨著荷載的增加,螺桿樁的樁土應力比逐漸增大;當荷載超過200 kPa后,樁土應力比逐漸減小并趨于穩定,說明隨著土層壓縮變形的提高,樁間土逐漸發揮作用,使樁頂應力集中現象有所減弱,樁土應力分布更加均勻。

    5. 荷載分擔比

    樁土荷載分擔比是反映樁土共同工作特性的直觀指標,分擔比隨外部荷載增加而改變,反映了在加載的各個階段,樁所承擔的荷載和樁間土承擔荷載的消長情況。

    螺桿樁

    螺桿樁復合地基現場測試與理論計算表明,在黃土地區使用螺桿樁復合地基加固處理軟弱地基時,螺桿樁樁身、螺紋均能完整形成,成樁效果良好,可與天然地基有效形成復合地基。

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