樁底沉渣與樁側(cè)泥皮對(duì)樁承載性狀影響有限元法研究.pdf

1、樁底沉渣和樁側(cè)泥皮是影響鉆孔灌注樁承載性狀的兩個(gè)重要因素，對(duì)這兩個(gè)方面的研究對(duì)于具體工程問(wèn)題的分析具有重要的實(shí)用價(jià)值和指導(dǎo)意義。而有限元方法具有成熟的理論基礎(chǔ)和大量有限元軟件作為后盾，能夠處理復(fù)雜邊界條件，有著其它數(shù)值方法無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)，但樁土相互作用有限元法受到土的理想化、樁的離散、樁土界面模擬以及初始應(yīng)力等問(wèn)題影響。針對(duì)以上問(wèn)題，論文以理論一工具一應(yīng)用為研究主線，對(duì)樁底沉渣和樁側(cè)泥皮對(duì)鉆孔灌注樁承載性狀影響進(jìn)行了詳細(xì)研究，具體主要內(nèi)

2、容包括： (1)基于樁土相互作用有限元法基本原理和主要影響因素，設(shè)計(jì)了樁土相互作用有限元法基本流程，并重點(diǎn)研究了土體初始應(yīng)力的處理方式和巖土體本構(gòu)模型和樁土界面參數(shù)的合理選取問(wèn)題。 (2)從通用有限元軟件和專門巖土工程有限元軟件的基本功能和特點(diǎn)出發(fā)，分析其在樁土相互作用中的優(yōu)勢(shì)和不足；通過(guò)對(duì)我國(guó)巖土工程有限元軟件發(fā)展現(xiàn)狀和原因分析，提出我國(guó)巖土工程有限元軟件的發(fā)展可以從三種途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。 (3)采用ANSYS二次開

3、發(fā)語(yǔ)言UPFs對(duì)廣泛應(yīng)用的非線性彈性Duncan-Chang E-K和E-v模型進(jìn)行程序編寫和開發(fā)，解釋了UPFS接口二次開發(fā)程序編寫、編譯、執(zhí)行及應(yīng)用流程；為便于參數(shù)取值和對(duì)比分析，增加定v值模型和彈性模型，四種模型的開發(fā)將加強(qiáng)ANSYS求解巖土工程問(wèn)題的能力，對(duì)于巖土工程問(wèn)題的解決與應(yīng)用具有重要的實(shí)用價(jià)值。 (4)基于概率設(shè)計(jì)方法的基本理論，設(shè)計(jì)了相互作用概率有限元方法基本流程，采用直接抽樣和拉丁抽樣的蒙特卡洛方法，對(duì)單樁沉

4、降樁土相互作用問(wèn)題進(jìn)行分析，詳細(xì)對(duì)比兩種方法優(yōu)缺點(diǎn)；并對(duì)結(jié)果變量分布類型、參數(shù)敏感性以及相關(guān)性進(jìn)行分析。 (5)建立考慮樁底沉渣的相互作用有限元模型；從樁底沉渣厚度、物理力學(xué)參數(shù)以及長(zhǎng)徑比變化三個(gè)方面分析樁底沉渣對(duì)鉆孔灌注樁承載性狀影響；針對(duì)有樁底沉渣情況，在不同內(nèi)部和外部條件下，研究了鉆孔灌注樁的不同破壞模式，并討論了簡(jiǎn)化計(jì)算問(wèn)題。最后，對(duì)由于樁底沉渣影響導(dǎo)致樁基承載力大幅度降低的工程實(shí)例進(jìn)行了研究。 (6)基于非線性