樁基承臺是高層建筑、橋臺基礎(chǔ)、海洋鉆井平臺等大型工程的常見結(jié)構(gòu)形式。現(xiàn)代建筑下的承臺往往是沖切破壞,由于其破壞機理復雜,影響因素較多,分析方法各異,因此該問題是土木工程的重點和難點問題之一。目前樁筏筏板板厚偏大,在考慮如底部縱筋對承載力影響等合理布筋方面存在欠缺,我國現(xiàn)有相應規(guī)范的準確性、適用性需要改進,其他國家的相應規(guī)范也有這樣那樣的問題,這些都是亟待解決的。為此,本文對承臺沖切問題進行了試驗探討、理論分析、數(shù)值計算和工程應用等一系列研究。主要工作如下:
1.詳述了當前承臺沖切的國內(nèi)外各種流派理論與技術(shù)規(guī)范,包括它們的分類、歷史沿革、原理與應用實例,其中也包括作者與國內(nèi)外學者交流所得的最新研究成果。
2.系統(tǒng)提出了空間桁架理論。定性方面包括:從試驗、有限元、理論分析三個角度,闡述了承臺沖切破壞的空間桁架傳力機理及破壞過程,揭示了這種作為應力流桁架的定位尺寸與桿件尺寸,其中附有作者兩個系列、多種手段的大量第一手試驗資料。定量方面包括:提出了常規(guī)的均勻網(wǎng)格狀布置底部縱筋、集中于樁頂區(qū)域布置底部縱筋、配置腹部水平鋼筋網(wǎng)與配置型鋼桁架這四種情況下的承臺沖切承載力計算公式。經(jīng)與國內(nèi)外學者的大量試驗驗證以及國內(nèi)外著名規(guī)范的對比分析,表明所提公式的合理性,由此構(gòu)成了承臺沖切問題的基本計算體系。
3.將理論應用于工程實際,給出了包含有工程實例在內(nèi)的多個成功的設(shè)計算例。
4.闡述了空間桁架理論廣闊的學術(shù)背景,深入分析了相關(guān)的關(guān)鍵問題,指出了進一步的研究方向。