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群樁基礎(chǔ)用于運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)解決方案中。嚴(yán)格可靠的樁設(shè)計(jì)方法需要產(chǎn)生安全水平（失效概率）已知的設(shè)計(jì)。利用最新發(fā)展的兩種表面塑性本構(gòu)模型，進(jìn)行了嚴(yán)格的有限元分析。這些分析適用于在砂土和粘性土剖面上安裝的不同群樁配置中具有多個(gè)樁距的軸向荷載單樁和群樁。這些分析揭示了樁-土系統(tǒng)的整體響應(yīng)（樁身和基底阻力的發(fā)展）與局部土壤元素行為（如剪切帶形成）之間的關(guān)系。研究了群樁結(jié)構(gòu)、樁間距、樁土剖面和樁頭沉降對(duì)群樁效應(yīng)的影響。揭示了群樁中樁-土-樁相互作用的機(jī)理。報(bào)告了用于群樁設(shè)計(jì)的單個(gè)樁和整個(gè)群樁的樁效率。記錄了印第安納州馬歇爾縣封閉式打入管樁的儀器、安裝以及靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果和另外兩個(gè)算例驗(yàn)證了新的Purdue樁設(shè)計(jì)方法。進(jìn)行概率分析，以確定荷載和阻力系數(shù)設(shè)計(jì)的阻力系數(shù)，LRFD，考慮位移樁和非位移樁、各種土壤剖面和兩個(gè)目標(biāo)失效概率。樁設(shè)計(jì)方程、群樁效率和阻力系數(shù)共同構(gòu)成LRFD樁的設(shè)計(jì)框架。通過(guò)兩個(gè)分步設(shè)計(jì)實(shí)例，說(shuō)明了單樁和群樁的LRFD樁設(shè)計(jì)方法。
查看在砂土中靜壓樁或打入樁的軸向阻力隨時(shí)間變化的增加（設(shè)置）仍然沒(méi)有很好的理解，其量化仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。本文利用圖像分析技術(shù)，在半圓柱形定標(biāo)室內(nèi)對(duì)模型樁進(jìn)行了一系列的沉砂試驗(yàn)。稱重傳感器測(cè)量用于確定樁阻力隨時(shí)間的變化，結(jié)合CMOS相機(jī)和放置在試驗(yàn)箱透明觀察窗前的手持顯微鏡拍攝的數(shù)字圖像進(jìn)行考慮。采用數(shù)字圖像相關(guān)（DIC）技術(shù)，對(duì)樁安裝期間以及長(zhǎng)達(dá)10天的等待期間拍攝的圖像進(jìn)行分析，以檢測(cè)砂域中位移和應(yīng)變場(chǎng)的任何變化，這些變化表明應(yīng)力重新分布導(dǎo)致軸向阻力的變化。此外，對(duì)一組50個(gè)粒子的圖像進(jìn)行分析，以研究在等待期間粒子聯(lián)鎖的任何可能增強(qiáng)或粒子位置或方向的任何其他變化。分析結(jié)果表明，砂土的相對(duì)位移和應(yīng)變可以忽略不計(jì)，單個(gè)砂粒的位移和旋轉(zhuǎn)可以忽略不計(jì)。這些結(jié)果與模型樁的實(shí)測(cè)軸向承載力一致，無(wú)論安裝后進(jìn)行荷載試驗(yàn)的時(shí)間長(zhǎng)短，模型樁的軸向承載力基本相同 |
