公路桥梁桩基础受竖向荷载桩侧土接触面损伤机理模型试验研究

我国公路桥梁建设规模巨大,桥梁基础的安全是公路桥梁安全运营的根本。钻孔灌注桩基础承载能力大、工艺成熟,是公路桥梁广泛采用的基础形式。为掌握公路桥梁桩基础受力过程安全与否,需要摸清桩基础受竖向荷载桩侧土接触面的损伤机理。首先构建桩土作用模型,在桩身任意深度处取一微分桩段由平衡条件建立桩土作用微分方程,通过大量桩基工程试桩试验和本研究进行的室内模型试验及相关研究成果给出公路桥梁钻孔灌注桩基τ-S关系曲线,开展理论分析研究了钻孔灌注桩基础受荷机理和桩土作用传递函数;然后进行桩土接触面损伤机理研究,建立了公路桥梁桩基础受竖向荷载桩侧土接触面损伤指数和损伤传递函数模型,为桩基础受竖向荷载损伤分析提供依据;再进行了25组桩-土接触面损伤模型试验,试验采用5种有代表性土样,每种土样分别模拟10,20,30,40,50 m深度工况,深入研究了公路桥梁桩基础受竖向荷载桩侧土接触面损伤机理。通过试验测试数据与本研究提出的桩土接触面损伤指数和损伤传递函数模型计算结果进行分析比较,验证了该模型的适用性和可靠性;最后对理论研究成果和模型试验研究成果进行分析,并得出初步结论供相关工程设计和研究人员参考。