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随着城市地下空间的发展,抗浮基础的应用越加广泛,抗拔桩作为抗浮的主要措施,在工程中也逐渐被关注。目前混凝土抗拔桩设计与应用主要借鉴抗压桩的设计方法,在抗压桩侧阻力设计的基础上乘以一个抗拔系数得到抗拔桩的设计承载力,然而抗拔系数取值的科学性与合理性尚需试验验证。规范中抗拔系数的取值都是基于传统灌注桩型,因此在设计预制混凝土抗拔桩承载力时,抗拔系数按照规范取值是不合理的。本文通过砂土中预制桩的抗拔和抗压模型试验,对比分析相同条件下抗拔桩和抗压桩的承载力特征,对抗拔系数进行了较为深入的研究。主要研究工作如下: (1)通过室内抗拔和抗压模型试验,分析对比在不同长径比、不同桩身粗糙度和不同砂土密实度这三种情况下,抗拔桩和抗压桩桩身轴力和侧摩阻力的变化规律。 (2)对比抗拔和抗压两种情况,受压工作条件下桩侧摩阻力远大于受拔工作条件下,并且抗拔桩承载力的发挥需要更大的桩土相对位移。桩在抗拔时桩端会形成一个空穴,导致了桩端侧摩阻力表现出弱化现象,相反,抗压时桩端侧摩阻力表现出强化现象。 (3)对比不同长径比、不同桩身粗糙度和不同砂土密实度三种情况下,抗拔系数的变化规律,发现抗拔系数随着模型桩的长径比变大而变大;桩身粗糙度的变化对抗拔系数影响很小;抗拔系数随着砂土密实度变大而变小。 (4)在假定的条件下,通过桩身自平衡法进行理论推导,将理论推导和模型试验结果进行对比分析,可以发现本文模型试验得到的规律与理论推导结论一致。根据模型试验,本文最终提出预制混凝土抗拔桩在不同砂土密实度情况下的抗拔系数取值。