基于沉降控制的单桩竖向承载力数值计算研究

本文主要探讨了按沉降控制的单桩竖向承载力数值计算方法，由杨岳华、邓淑飞和金辉共同研究。他们针对某大桥的三根钻孔灌注桩进行静载试验，对试验结果进行了深入的数据分析。研究的关键点在于如何根据桩土相对位移理论，确定各土层的侧阻力和桩尖土层的端阻力位移函数。 首先，作者对桩身各土层的分布情况进行了详述，例如，桩基下部依次为淤泥和淤泥质粘土、软塑状粘土和中密至密实的圆砾土。这些土层的特性对桩的承载力和沉降有显著影响。 其次，他们采用了佐藤悟提出的线弹性-全塑性数学模型，这是一个能够模拟桩土受力过程的理论框架。这种模型假设在桩的加载过程中，土体经历了线弹性阶段和全塑性阶段，通过实测数据拟合得到位移与应力的关系曲线。这种方法的优点是简单且能较为准确地反映桩土的真实受力状态，有助于计算各土层在不同工作阶段的竖向反力以及桩土相对位移随桩长的变化。 在计算过程中，作者将单桩荷载传递理论运用到实际问题中，构建了竖向荷载作用下桩土相对位移的微分方程。通过在土层交接面处的力和位移协调关系作为边界条件，对微分方程求解，从而得出桩在加载过程中的阻力分布以及桩顶控制沉降量。 这项研究为有效地确定单桩竖向承载力和控制沉降提供了重要的分析依据，突破了传统方法中直接确定极限承载力而忽略荷载传递过程的局限，对于提高桥梁和建筑物基础设计的精度具有重要意义。通过这种方式，研究人员能够更精确地评估钻孔灌注桩在实际工程中的性能，从而确保工程安全和经济效益。