【摘 要】
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PHC管桩以其单桩承载力高、工厂标准化生产、施工质量可控等特点,广泛应用于高、中和低层的建筑物、公路、铁路、桥梁、港口、码头等低承台基础。实践表明,PHC管桩可以很好地应用于主要承受较大竖向荷载的桩基础中,同时可以在主要承受较大水平荷载的桩基础中有较好的工程表现。受工程场地等条件的限制,工程界对承受较大水平荷载的PHC管桩单桩和双桩基础的研究较多,对其三桩及以上的群桩研究较少。本文在前人对PHC管
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PHC管桩以其单桩承载力高、工厂标准化生产、施工质量可控等特点,广泛应用于高、中和低层的建筑物、公路、铁路、桥梁、港口、码头等低承台基础。实践表明,PHC管桩可以很好地应用于主要承受较大竖向荷载的桩基础中,同时可以在主要承受较大水平荷载的桩基础中有较好的工程表现。受工程场地等条件的限制,工程界对承受较大水平荷载的PHC管桩单桩和双桩基础的研究较多,对其三桩及以上的群桩研究较少。本文在前人对PHC管桩三桩基础水平承载特性的现场试验研究的基础上,考虑桩-土相互作用,利用有限元数值模拟的方法研究PHC管桩三桩群桩基础的水平承载特性,研究的主要内容如下:(1)相同工况下,一字形三桩群桩的临界水平荷载和极限水平荷载均大于三角形三桩群桩,前者分别是后者的1.3倍和1.08倍。(2)极限水平荷载下,两种三桩群桩其锚固钢筋构件的应力状态都没有达到屈服。(3)在相同荷载下,一字形三桩群桩的桩身最大弯矩在前桩桩顶处取得,前排桩桩身分担的内力大于后排桩;三角形三桩群桩的桩身最大弯矩在距桩顶约1/6~1/5桩长处取得,前排桩桩身分担的内力小于后排桩。(4)相同荷载下,随着桩顶嵌固深度的增大,两种三桩群桩桩体最大弯矩均逐渐减小,桩体最大剪力均在桩与承台连接处取得,且均逐渐减小,因而群桩更不易受弯破坏。(5)相同荷载下,随着桩间距的增大,两种三桩群桩的基桩其最大弯矩、最大剪力、最大水平位移均逐渐减小,群桩更不易发生弯曲破坏。(6)相同荷载下,随桩长的增大,两种三桩群桩其基桩最大弯矩、最大水平位移逐渐减小,群桩群桩更不易发生弯曲破坏。(7)相同荷载下,随着桩侧土体模量和内摩擦角的增大,两种三桩群桩其基桩最大弯矩、最大水平位移均逐渐减小,群桩群桩更不易发生弯曲破坏。(8)相同荷载下,桩间距为3至4倍桩径或桩长为16.7至21.7倍桩径时,两种三桩群桩的综合效应系数均较大,群桩效应均较明显。随着桩间距和桩长的增大,两种三桩群桩综合效应系数均逐渐减小,群桩效应均减弱。
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