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管桩复合地基是处理软土地区沉降过大的一种有效手段,且管桩有着桩间距大、桩体承载力高、施工工期短等特点,在东南沿海地区高速公路建设中得到广泛的应用。管桩对地基中存在着挤土效应,挤土效应对管桩的承载特性影响有多少,是否在计算中应该重视是一个不容忽视的问题。本文是对管桩复合地基的数值模拟方法研究,通过有限元程序ANSYS分析桩的挤土效应,并将挤土效应考虑到管桩复合地基的承载试验上,以得到挤土效应是否有必要考虑进管桩数值模拟的结论,并对单桩复合地基进行分析。论文完成的主要工作如下:
1、将有限元方法应用于挤土效应的研究,用ANSYS软件建立土工模型进行数值模拟,分析了桩周土的应力和位移随径向深度和竖向深度的变化情况,以及桩周土的隆起规律等多个方面,并通过与数值解对比分析,证明数值结果是合理的;
2、分析地基土参数对挤土效应的影响,分析变形模量、粘聚力、摩擦角等不同参数的取值对最大隆起量、水平位移、水平应力等的影响。并模拟实际情况下的地基土情况,分析土质好差对挤土效应的影响。
3、将挤土效应的结果考虑进单桩模型和单桩复合地基模型中,分析考虑挤土与不考虑挤土对单桩承载能力影响的差别,并分析单桩模型的轴力、侧摩阻力随荷载的变化规律。分析挤土效应对复合地基的影响,以及复合地基中的桩土承担荷载比、桩土应力比等随荷载的变化规律。