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大直径桩和中小直径桩相比,在其施工过程、侧摩阻力和桩端阻力的作用程度以及桩身刚度等方面有着诸多的优点,但对大直径桩进行桩基静载试验检测到极限状态并不现实,仅通过不完整的Q-s曲线,不能很好的了解大直径桩的荷载传递规律以及极限承载力,因此采用数值模拟的方法对大直径桩竖向承载特性研究十分必要。本文通过FLAC3D模拟软件,依托合安高速改扩建01标中派河特大桥工程相关桩基设计资料对大直径灌注桩与管桩竖向承载特性进行相关分析研究,主要研究内容及成果如下:(1)为验证数值模拟的可行性和准确性,对模拟过程中FLAC3D软件的收敛标准进行相关分析和调整,对比10-5、10-6、10-7、10-8四种收敛标准和相关数据,选取本次模拟的收敛标准为10-6;并验证了长平高速公路K94+920.9通道桥改扩建工程中场地试桩的相关数据和中派河大桥改扩建中掘法试桩ZJ1的相关数据,结果表明利用FLAC3D软件数值模拟具有良好的拟合效果。(2)通过分析长径比、桩端土层性质、桩身混凝土强度和缩颈的影响,对大直径灌注桩竖向承载特性进行相关分析研究。结果表明:大直径桩长径比的增加可以有效的提高单桩的极限承载力,桩身的压缩值随着长径比的提高有明显增加;桩端土层的性质对静载试验Q-s曲线的变化形式和竖向承载能力有着明显的影响,桩端土层软弱Q-s曲线表现为陡变型,土层坚硬Q-s曲线则表现为缓变型;桩身混凝土强度的提高对单桩竖向承载性能的影响较小;且桩身中部发生缩颈会明显减弱单桩的竖向承载性能,因此在施工过程中应充分重视施工质量。(3)选取250mm、350mm、450mm、550mm四种不同壁厚的大直径空心管桩静载试验模拟进行分析,结果表明:壁厚较小(250mm)时在极限状态会造成桩端土层不均匀沉降,而随着壁厚的继续增大,单桩的极限承载力并没有一直增大,对于本次模拟桩径为3.5m的大直径空心管桩,建议选取壁厚为350mm更为经济。(4)两种不同大直径桩在受荷过程中荷载传递规律,均表现为侧摩阻力先发挥作用到达极限后,继续增大的荷载增量由桩端阻力承担。在受荷过程中,其桩周土体塑性区域均自上而下延伸,桩端土体最后进入塑性状态。大直径空心管所受桩侧摩阻力的作用效果高于大直径灌注桩,且能够有效的减少混凝土的用量。图[60]表[21]参[53]