嵌岩抗拔桩承载力特性研究.doc

嵌岩抗拔桩承载力特性研究港口码头中常用的高桩码头,除承受上部结构传递下来的竖向荷载外,主要还将承受船舶或漂流物的撞击力、波浪力、风力、运输设备等横向荷载,还要承受地下水位的上拔浮力的作用，从而使得这类基桩的受力可能以拉弯为主,不同于一般的抗压桩。但是目前为止，国内外对抗拔桩的研究较少，尚未形成一套完整的、系统的理论体系。本文首先介绍了抗拔桩的承载力的计算方法和桩顶位移的计算方法。抗拔桩承载力计算主要有理论计算法、经验公式法和静载试验，本文主要介绍了理论计算法。抗拔桩位移计算的方法也主要有三种：剪切位移法、弹性理论法和荷载传递法，本文主要介绍了荷载传递法。荷载传递法的求解方法有两种，一种是解析法，另一种是位移协调法。本文对传统的位移协调法进行了修改，通过FORTRAN90编程对修改过的位移协调法进行了可行性研究。研究发现，当桩顶荷载较小时，位移协调法求解的位移与试验结果非常接近，但是当荷载接近承载力时，求解的位移较试验结果偏小。用ANSYS数值模拟与上述位移协调法计算同一根桩，并将其结果与试验结果进行比较，发现ANSYS数值模拟得到的结果与试验结果比较接近，这是因为位移协调法没有考虑桩侧土、岩的位移。利用ANSYS对嵌岩抗拔桩的承载力特性进行了研究，分析了嵌岩抗拔桩荷载P-位移s曲线的特性，并研究了桩身轴力和桩侧剪应力分布的特征。通过改变嵌岩深度、桩径、桩长、桩的弹性模量、岩石的弹性模量、岩石的强度、土体的弹性模量、土体的内摩擦角和土体的粘聚力来研究抗拔桩承载力的变化、桩顶位移的变化以及桩身轴力、桩侧剪应力分布情况的变化。