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结论与展望
结论
本文通过对传统直桩的理论、试验、数值模拟等方面的研究,并对变截面桩、支盘桩、加翼桩、重力式桩等桩型进行总结分析,提出了新型橡胶囊支盘桩,对其水平承载机理进行了较为全面的分析。采用弹性理论推导得出适用于橡胶囊支盘桩的水平位移公式和水平承载力特征值计算公式。从水平受力机理分析来看,在桩身安装橡胶囊支盘,利用真空负压减小高桩桩基的水平位移,提高水平承载力是一种具有应用前景的方法。采用 ABAQUS 有限元软件,分析橡胶囊支盘及桩体不同参数,对桩体水平位移和水平承载力的影响规律。根据研究得出以下结论:
(1)直桩在水平荷载作用下的受力传递比较单一,而橡胶囊支盘所产生的摩擦力和真空负压力承担了一部分水平荷载,改进了直桩的受力传递模式,有利于提高桩的水平承载力,且推导得到的橡胶囊支盘桩挠曲微分方程与直桩相同。由于橡胶囊支盘与土体的接触面积随外半径 R 增大而增大,发挥的抗水平荷载能力越大。埋深越浅对桩端产生的反向弯矩越大,抵消一部分作用在桩顶,而产生桩身水平位移的正向弯矩,可以有效的束缚桩身水平位移。故根据计算得出橡胶囊支盘 R 越大、埋深越浅,对减小桩顶水平变位越有利。
(2)橡胶囊支盘及桩径参数对桩身水平位移的影响
①橡胶囊支盘外半径及埋深影响
增加橡胶囊支盘外半径可以有效减小桩顶水平位移,但随着橡胶囊支盘外半径增大,对桩顶的位移减小幅度会逐渐减弱,且橡胶囊支盘外半径过大会增加施工难度,在满足水平承载和水平位移需求的基础上适当选取橡胶囊外半径大小。
根据橡胶囊支盘在土体中的埋深对桩顶水平位移的影响得出:橡胶囊支盘埋深越浅对桩顶水平位移减小的幅度越高。橡胶囊支盘埋深25m 相比埋深在 5m、10m处,桩顶水平位移减小幅度分别为 86.6%、53%,说明随着埋深加深,橡胶囊支盘对桩身水平位移约束效果逐渐减弱。
参考文献(略)