螺旋桩基础破坏机理与承载力设计方法

免费图书下载:《螺旋桩基础破坏机理与承载力设计方法》(txt, pdf格式),本书作者为董天文，张亚军，梁力　著,于2011 年4月,由东北大学出版社正式出版。

螺旋桩是一种桩体表面附有螺旋形叶片的桩基，其中发挥抗拔功能的桩基也称为螺旋锚。其施工工法有预制拧人式、现浇式，桩的材料可以分为现浇混凝土、铁管混凝土、钢结构和玻璃钢四种形式。这种桩基础类型一般具有高承载、施工功效高、环保等特点，已经广泛地应用于输电工程、水利工程、建筑工程等领域的基础工程。因荷载施加不同、叶片分布特征的不同、桩周材料属性的差异导致螺旋桩基础的承载机理不同。
　　 对于变截面、异形的螺旋桩而言，无论是竖向荷载，还是斜向荷载，桩体的力学性质、桩土系统的力学响应、外荷载的倾角以及荷载耦合作用等因素导致了螺旋桩基础的荷载传递机理和破坏模式更为复杂。当前，螺旋桩基础的竖向荷载、斜向荷载设计理论缺少系统性，荷载传递机理、破坏模式、极限承载力计算、群桩沉降计算等诸多方面尚不能满足工程应用要求。
　　 作者在总结前人研究成果的基础上，根据桩侧叶片分布形式，将该种桩基定义为连续叶片式螺旋桩和分层叶片式螺旋桩，以桩型参数(叶片距宽比)为主线，研究了螺旋桩基础的桩土荷载传递规律，提出了竖向、斜向荷载螺旋桩基础的破坏模式。分别建立了竖向承压螺旋桩的桩土系统力学模型与荷载位移关系函数，推导了荷载位移函数解；提出了竖向荷载、斜向荷载的单桩和群桩极限承载力计算方法；建立了斜向荷载承压单桩、抗拔单桩以及抗拔群桩的极限荷载设计理论，建议了斜向荷载承压、抗拔螺旋桩基础极限荷载计算的判定条件；建立了地基内部双集中力的地基应力影响界限深度和螺旋桩基础沉降计算方法。在数值计算方面，建立了螺旋桩基础强度折减法极限分析理论，提出了极限荷载判定条件，开展了在竖向荷载、斜向荷载作用下，工程群桩基础的三维有限元弹塑性分析。这些研究成果与工程桩试验结果拟合较好，对工程桩设计有一定的指导意义。同时，这些方法对于异形桩基础研究工作也有借鉴作用。
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