采用变形调节装置桩筏基础工作机理研究

桩土支承刚度相差巨大，两者变形协调是保证桩土共同作用的根本。非软土地区的端承桩基础，由于桩端沉降很小，无法采用软土地区通过桩端"向下刺入"的方式来实现桩土共同作用，使具有良好承载力的桩间土无法得到利用，造成浪费。申请人等研制的专利产品变形调节装置，将其设置于桩顶后，可人为干预调节桩基支承刚度，协调桩土变形，从而实现非软土地区的桩土共同作用。目前上述方法已经在厦门市进行了工程试点，取得了显著的社会、经济效益，但理论研究严重落后于工程实践。本研究项目拟采用大尺寸室内模型试验、数值分析及现场测试分析等方法对采用变形调节装置桩筏基础的桩土共同作用机理和工作性状开展研究。通过本项目的研究，不断完善采用变形调节装置桩筏基础的设计理论与详细计算方法，成果将丰富和发展目前的桩基础设计理论。另外，项目研究成果也为建筑物旧桩重新利用、变刚度调平设计等提供新的思路与有价值的参考。

常规桩筏基础桩-筏之间直接刚性连接，其整体刚度由筏板刚度和桩基支承刚度决定。如需调节桩筏刚度，可通过改变结构形式、调整筏厚，以及改变桩长、桩径以及桩距等方法来实现，但往往效果不好、代价较大，应用范围受到很大限制。为经济、有效地按需调整桩筏基础的整体刚度，通过在桩顶与筏板之间设置专门研制的变形调节装置来调整、优化桩筏的支承刚度，称之为设置变形调节装置桩筏基础。.与常规桩筏基础相比，设置变形调节装置桩筏基础使人为有效、经济地干预桩筏基础的整体刚度提供了可能，拓展其应用范围，使其可应用于端承型桩基为主的桩土共同作用、变刚度调平设计、废旧桩基的再生利用以及复杂地质条件上的桩筏基础等领域。.本文通过室内试验、理论分析、数值分析以及现场测试研究等方法，对设置变形调节装置桩筏基础开展了研究工作：（1）研制结构简单、质量可靠的被动式变形调节器，满足工程应用“大载荷、大变形”的要求。在此基础上，对主动式变形调节器进行了探索，并取得初步成功。（2）建立桩基支承刚度可人为调节的共同作用数值分析模型，开展各工况下桩筏基础的作用机理和荷载传递规律研究。（3）通过室内模型试验对设置变形调节装置桩筏基础在各应用领域的工作性状进行研究，将试验结果与数值模拟结果进行对比分析。（4）在数值模拟与室内试验的基础上，对设置变形调节装置桩筏基础完整的设计理论与方法开展研究，并将其应用于工程实践。（5）通过对典型应用项目进行现场测试研究，将测试结果与数值计算和室内试验数据对比分析，不断完善与补充设置变形调节装置桩筏基础的设计理论。.