劲性微型桩循环荷载模型试验研究与分析

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微型桩现被广泛的应用于工程实践中,能够承受轴向及侧向的静、动力荷载,其工作行为涉及到桩、土及承台间的相互作用。侧向荷载作用下微型桩的工作性状较为复杂,尤其是在侧向循环载荷作用下。本文首先介绍了劲性微型桩在国内外的最新发展概况及循环荷载作用下桩基的研究成果,并进行了单桩及群桩的室内拟静力模型试验,对微型桩滞回特性及循环荷载作用下的受力特性进行了系统的分析。试验结果表明:劲性微型桩单桩在循环荷载作用下,荷载-位移关系具有稳定的滞回环,且表现出刚度退化的特性;在上部土体范围内产生桩土脱开效应,桩的受力模式发生改变,从温克勒地基梁逐渐转变成为悬臂梁,滞回曲线整体表现出捏拢现象。在荷载较小时,滞回曲线首先表现为梭形,随着荷载的增大,进一步发展为弓形,最后滞回曲线表现为z形。劲性微型桩群桩模型试验,桩顶嵌固桩身弯矩发生在桩顶位置处;并且循环荷载作用下,其影响深度较桩顶自由时小。桩顶的连接方式对于桩体在循环荷载作用下的受力状况有显著的影响。通过FLAC3D软件建立单桩的数值分析模型,弥补了试验中无法反映的桩身挠度及桩侧土反力分布等规律。在确定采用的参数是合理的之后,可根据这一模型,通过改变桩身长度及桩身刚度两因素,发现两因素对于循环荷载下微型桩的影响规律。随后建立群桩模型,横向对比桩顶嵌固作用对于桩基内力的影响。相同荷载位移量下,随着微型桩刚度的增大,弯矩最值点有下移趋势,弯矩最大值增大;水平承载力均有增大,但提高幅度有减小的趋势,当桩身刚度达到一定值时,盲目的增加桩身刚度,并不能对水平承载力有较大的提高。长径比不同时时,微型桩桩身弯矩最大值位置均在0.25m附近处,长径比对于弯矩最值点位置无影响,并且弯矩最大值均有较小变化,桩的危险截面与长径比无关。
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