廣義復合樁基設計理論與方法.pdf

1、本文對常規(guī)復合樁基的概念范疇進行了拓展，提出了廣義復合樁基的概念，并對廣義復合樁基從理論到實踐進行了較深入分析和探討，主要內容如下：
　　 (1)詳細闡述了廣義復合樁基的概念，分別對其作用機理、使用原則以及設計方法進行了系統(tǒng)深入地探討：
　　 基礎設計中，當地基強度和變形兩者之一或兩者均不能滿足設計要求時，使基樁與地基土在滿足總體安全度和變形的雙重要求下，共同承擔上部荷載的樁基礎稱為廣義復合樁基；根據基樁的受力性能特點，

2、廣義復合樁基具體又可分為摩擦樁復合樁基和端承樁復合樁基。目前在軟土地區(qū)廣泛使用的沉降控制復合樁基可被納入摩擦樁復合樁基的范疇。
　　 對摩擦樁復合樁基和端承樁復合樁基工作機理進行了分析，揭示了兩者在樁土共同承擔上部結構荷載方式上的差異：摩擦樁復合樁基依靠樁尖刺入迫使土分擔荷載，樁土荷載分擔作用常呈交替式發(fā)展，土分擔比在樁進入非線性的工作階段后快速上升并趨于穩(wěn)定；而端承樁復合樁基由于設置了樁頂變形調節(jié)器，其樁土分擔作用基本同步發(fā)揮

3、，分擔比較快趨于穩(wěn)定。
　　 摩擦樁復合樁基中，為保證樁土的變形協(xié)調，可人為令單樁荷載接近或達到其承載力極限值，使其形成“塑性支承樁”的工作狀態(tài)。也正是基于這樣的考慮，本文仍建議將地基土承載力滿足率ψ≥0.5作為摩擦樁復合樁基的應用條件之一，以滿足整體安全度的要求，另外ψ<0.5，摩擦樁復合樁基的經濟效益亦不明顯。
　　 按設計過程，詳細給出了廣義復合樁基的設計方法與相應的計算公式。
　　 (2)對幾種不同類型的

4、變形調節(jié)裝置進行了研制和開發(fā)，著重介紹了獲國家專利(專利號：ZL200520071955.2)的鋼圈式調節(jié)器的研制過程、構造要求以及安裝方法。室內試驗和實際應用表明，研制成功的調節(jié)器具有質量可靠、性能穩(wěn)定、施工方便的特點，而且Q-S曲線近似呈線性變化，大大簡化了設計過程。調節(jié)器可單獨使用，亦可多個并聯(lián)或串聯(lián)使用，以獲得所需的接觸剛度，從而滿足不同接觸力和接觸變形的要求。
　　 (3)提出非線性改進廣義文克爾模型，修正了文克爾模型

5、不能考慮地基土非線性和土介質連續(xù)性的缺點，能反應地基土馬鞍形、拋物線形以及鐘形反力分布。編制了可以分析非線性改進廣義文克爾地基上樁筏基礎的簡化程序。算例和工程實例分析不僅表明該程序的可用性，而且說明本文提出的非線性改進廣義文克爾地基模型具有一定的合理性。
　　 (4)提出人為調節(jié)廣義復合樁基中地基和樁基支承剛度分布的方法，以達到減少和控制差異沉降的目標。對上述方法進行了二維和三維數值分析，數值分析和試驗結果表明，上述方法具有一定

6、的合理性和可行性。
　　 (5)介紹了地基承載力彈塑性解的推導過程和相應的計算公式，分析了載荷板試驗中的尺寸效應，在上述工作的基礎上，給出了確定地基土承載力的合理建議。
　　 (6)開展了廣義復合樁基的工程實踐、大型現(xiàn)場測試研究和對比分析研究，結果表明，建筑物的各項指標基本達到預期結果，滿足設計要求。經濟效益分析也表明，在花崗巖殘積土地區(qū)，廣義復合樁基與常規(guī)樁基相比，不僅能顯著節(jié)約基礎造價，而且能減少基礎的建造周期。上述