按桩顶沉降控制基桩竖向承载力的设计理论研究

超长大直径桩因竖向承载力高而广泛应用于桥梁工程，但其发挥极限承载力所需的桩顶沉降量较大，且荷载沉降曲线通常为缓变型。因此，其竖向承载力宜按桩顶沉降量控制。该类桩入土深度大且桩周地质条件复杂，荷载传递机理与普通基桩差异较大，加之极限承载力极高，通常难以进行破坏性试验研究，而目前的规范设计方法采用侧阻端阻简单叠加，无法考虑荷载传递过程以及侧阻端阻的深度和尺寸效应等，故远远落后于施工技术的发展。为此，本研究拟从超长大直径桩室内模型试验入手，探讨其受力特性，并结合已有研究深入分析其承载破坏全过程的荷载传递机理、破坏模式及荷载沉降曲线特征等，从而建立出考虑大变形承载机理的数学模型，并引入摄动法中的尺度理论将其归一化，求解荷载沉降关系的高阶渐近解，从而提出按桩顶沉降确定承载力的新方法。此外，拟针对超长大直径桩的特点，结合现场足尺试验试验深入探讨相关计算参数的确定方法，为超长大直径桩设计计算提供参考。