倾斜荷载作用下螺旋桩可靠性影响因素分析

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螺旋桩是一种桩体表面附有螺旋形叶片的桩基,因桩周材料属性、荷载施加以及叶片分布特征的不同导致螺旋桩基础的承载机理不同。螺旋桩是变截面桩,如果螺旋桩受到倾斜荷载的作用会使螺旋桩基础的破坏模式以及荷载传递机理更加复杂。基桩经常同时承受水平力和竖向力,因此,如果螺旋桩单桩承载力的可靠度用定值方法来研究是行不通的,论文中倾斜荷载作用下螺旋桩单桩承载力的可靠度研究利用JC法。鉴于倾斜荷载作用下螺旋桩的复杂性,论文对其受力特性和破坏机理都进行了详细讨论。以此为基础,论文重点研究螺旋桩的极限承载力计算模式,并推导出极限状态方程。而倾斜荷载作用下螺旋桩单桩承载力极限状态方程中,存在不同的变量,对应不同的统计特征,这样论文主要运用经验公式法、静载荷试验法以及静力触探法,并将三种方法结合在一起推导出各变量的统计特征。接着,为了更好的研究不同变量对螺旋桩单桩极限承载力的可靠指标的影响,论文通过具体研究工程实例的方式来加以讨论。JC法的计算步骤中有大量的迭代计算,为了保证计算精度和计算速度,根据Fortran 90标准在Fortran Powerstation 4.0平台上编写了相应的计算程序。该程序能够分析不同失效模式下相对应的桩土结构可靠指标。最后通过编写的计算机程序进行了大量的数值计算,探讨了影响螺旋桩单桩极限承载力可靠指标的不同因素,并得到以下结论:(1)若其它条件一定,随荷载效应比的增加可靠指标呈先增大后减小的趋势,变化比较明显。(2)若其它条件一定,随总安全系数的增大可靠指标增大,且影响比较明显。(3)若其它条件一定,与数量较少的大桩径桩相比,采用数量较多的小桩径桩更有利。(4)若其它条件一定,极限侧阻力标准值高而极限端阻力标准值小的桩可靠指标较大,反之则可靠指标较小。
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