超高层建筑桩基础承载性能研究
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摘要
近年来,随着超高层建筑的快速发展,超长大直径钻孔灌注桩因其单桩承载力高的特点在工程上被广泛的应用。但是,对这类桩的荷载传递机理研究还不够完善,至今仍没有符合实际的统一计算方法。当前的规范主要是针对中短桩建立而成的,对于超长大直径钻孔灌注桩的设计,其针对性不强,存在适应性问题。因此,本文选择“超高层建筑桩基础承载性能研究”具有重要的理论意义和实用价值。
本文在参考众多学者研究的基础上,对超高层建筑桩基础理论研究进行了详细的阐述,对大直径钻孔灌注桩的工作性状进行了分析总结,针对河北开元环球中心的试桩进行了现场试验,并利用ANSYS有限元数值模拟软件对桩基承载力进行了模拟分析,文章最后就大直径钻孔灌注桩桩基优化设计问题进行了探讨。
通过分析研究认为,对于超长桩应取适当的桩径才能充分发挥桩长的作用;通过现场对试桩的测试可知,在桩顶荷载不断增加时,侧阻的发挥先于端阻,端阻的发挥还不够充分,桩端承载力仍有很大的应用潜力;通过数值模拟分析可知,由于桩与承台的共同作用,使群桩产生了碟形沉降和碟形应力分布,其对上部高层结构极为不利,应注意避免,应用共同作用整体分析方法是优化设计最理想的方法,也是优化设计的发展趋势所在。
In recent years, with the rapid development of high-rise building, long and large diameter bored piles which have a characteristic of high bearing capacity in engineering are widely used. However, the load transfer mechanism of this pile is still not perfect, so far, there isn't practicable and unified method. The current standard mainly establishes at the aim of short intermediate pile, the design method of the long and large diameter bored piles is less targeted and its applicability is not wide. So, the research of this thesis has important theoretical and practical value.
Based on many scholars' researches at home and abroad, this thesis researched the development of high-rise building pile foundation and its current status, summarized the characteristics of super-long piles and improvement rule of pile foundation by post-grouting technology. Carry out a systemic experiment on test piles at Hebei Kaiyuan Global Center foundation project, analyze the bearing capacity of sign pile according to the data of test piles in Kaiyuan Global center, Finally, the thesis discussed on optimal design of the super-long and large-diameter pile.
After the detailed analysis, for the long pile, the pile should take the appropriate diameter to give full play of the length of piles. According to the field tests, it can point that when the load in the pile top increase, the side resistance play prior to the bottom resistance, side resistance and end resistance is still not sufficient used, the bottom bearing-capacity is still potential. By the numerical simulation analysis, as pile and pile cap work together, the pile groups have the dish-settlement and dish stress distribution, which is very bad for the upper level structure, and should be avoided, The combined function overall analysis way is to be thought as the best way and developing trend to optimum design.
本文在参考众多学者研究的基础上,对超高层建筑桩基础理论研究进行了详细的阐述,对大直径钻孔灌注桩的工作性状进行了分析总结,针对河北开元环球中心的试桩进行了现场试验,并利用ANSYS有限元数值模拟软件对桩基承载力进行了模拟分析,文章最后就大直径钻孔灌注桩桩基优化设计问题进行了探讨。
通过分析研究认为,对于超长桩应取适当的桩径才能充分发挥桩长的作用;通过现场对试桩的测试可知,在桩顶荷载不断增加时,侧阻的发挥先于端阻,端阻的发挥还不够充分,桩端承载力仍有很大的应用潜力;通过数值模拟分析可知,由于桩与承台的共同作用,使群桩产生了碟形沉降和碟形应力分布,其对上部高层结构极为不利,应注意避免,应用共同作用整体分析方法是优化设计最理想的方法,也是优化设计的发展趋势所在。
In recent years, with the rapid development of high-rise building, long and large diameter bored piles which have a characteristic of high bearing capacity in engineering are widely used. However, the load transfer mechanism of this pile is still not perfect, so far, there isn't practicable and unified method. The current standard mainly establishes at the aim of short intermediate pile, the design method of the long and large diameter bored piles is less targeted and its applicability is not wide. So, the research of this thesis has important theoretical and practical value.
Based on many scholars' researches at home and abroad, this thesis researched the development of high-rise building pile foundation and its current status, summarized the characteristics of super-long piles and improvement rule of pile foundation by post-grouting technology. Carry out a systemic experiment on test piles at Hebei Kaiyuan Global Center foundation project, analyze the bearing capacity of sign pile according to the data of test piles in Kaiyuan Global center, Finally, the thesis discussed on optimal design of the super-long and large-diameter pile.
After the detailed analysis, for the long pile, the pile should take the appropriate diameter to give full play of the length of piles. According to the field tests, it can point that when the load in the pile top increase, the side resistance play prior to the bottom resistance, side resistance and end resistance is still not sufficient used, the bottom bearing-capacity is still potential. By the numerical simulation analysis, as pile and pile cap work together, the pile groups have the dish-settlement and dish stress distribution, which is very bad for the upper level structure, and should be avoided, The combined function overall analysis way is to be thought as the best way and developing trend to optimum design.
引文
Gamal Abdelaziz.An axisymmetrical Model for A Single Vertical Pile in Sand.[D],2000,Concordia University,Canada.
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