浅谈异形夯扩成孔灌注桩群桩承载力及变形特性分析

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1、河北工业大学硕士学位论文异形夯扩成孔灌注桩群桩承载力及变形特性分析姓名：刘岩申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：徐东强20100301河北工业大学硕士学位论文异形夯扩成孔灌注桩群桩承载力及变形特性分析摘要异形夯扩成孔灌注桩是集合异形桩和夯扩桩优点的新型桩基。本文所研究的异形夯扩成孔灌注桩横截面为Y形，该桩形是根据等周边截面减少的原理，在侧摩阻力不变的情况下减少混凝土用量，在承载力允许的前提下降低了工程造价。本文研究了Y形夯扩灌注桩的Y形截面参数，Y形桩截面积仅相当于等半径圆桩截面积的82.7%，即采用Y形截面桩在相同桩长条件下可减少17.3

2、%混凝土用量。同时运用ANSYS软件对异形夯扩成孔灌注桩群桩进行有限元模拟，分析了群桩基础在竖向静载作用下的工作性状。同时还对群桩模型施加竖向静载及水平动载，进行地震作用下群桩-土-承台动力相互作用的有限元分析。在进行桩土分析时，引入混凝土材料非线性本构关系、桩周土体弹塑性本构关系、桩土界面非线性本构关系，使模型更符合桩基工作形状。通过计算分析，分别得出Y形桩群桩在静载作用下荷载-沉降关系曲线、轴力变化曲线和侧摩阻力变化曲线；以及在竖向静载和地震波共同作用下的桩体时程位移、应力变化曲线和摩阻力变化曲线，并对静载和动载作用下的摩阻力进行了比较。本项

3、目的完成将为异形桩的应用推广提供理论、试验依据，提高其施工的操作性。关键词：异形夯扩成孔灌注桩；Y形截面；有限元分析；竖向静载；地震响应i异形夯扩成孔灌注桩群桩承载力及变形特性分析ANALYSISOFBEARINGCAPACITYANDDEFORMATIONCHARACTERISTICSOFRAMMEDPEDESTALABNORMALSHAPEPILESGROUPABSTRACTRammedpedestalabnormalshapepilesisanewtypeofpilethathasadvantagesofabnormalshapepilea

4、ndrammedpedestalpile.ThecrosssectionofabnormalshapepileswhichIstudiedisYshaped.Thepile-shapedcrosssectionisbasedontheprincipleofsameperimeter,reducingtheareaandkeepingthevalueoflateralfrictioninthesamecircumstancestoreducetheamountofconcrete.Reducetheprojectcostunderthepremis

5、eofthepilecarryingcapacity.InthispaperANSYS,theparameterofY-shapecrosssectionhasbeenstudied,theareaofY-shapeequalsto82.7%ofcircularareaunderthesameradius,thatmeanstheamountofconcretecanbesaved17.3%.Akindoffiniteelementanalysissoftware,isalsousedtosimulatetheworkingcharacteris

6、ticsoframmedpedestalabnormalshapepiles.Thecharacteristicsofthepilegroupsunderverticalstaticloadingareanalysized,alsothecharacteristicsofpiles-soil-capunderstaticloadingandseismicwaves.Duringtheanalysisthenonlinearconstitutiverelationshipssuchasconcretematerials、plastoelastico

7、fsoilaroundpilesandtheboundrybetweenpile-soil,areusedtomaketheresultreasonablyandpractically.Aftercalculation,theloading-settlementcurve,thecurveoftheaxialstressofpileandthefrictionstresscurveunderthestaticloadingareconcluded,aswellasthecurveofpiledisplacementandstressalongwi

8、ththeseismicwavesunderstaticloadingandearthquake.Atlast,thedifferenc