桩基础模型试验设计

拟通过模型试验研究桩侧阻力的发挥规律，并对桩侧阻力对桩端阻力的影响进行研究。
二、拟解决的问题
桩侧阻力与桩土相对位移的关系；桩侧阻力的最大值与桩土相对位移对应值；荷载作用下桩周土中应力的分布；不同桩周土条件下桩侧阻力对桩端阻力的影响。
三、拟得到的试验结果
1、随着桩土相对位移的增加桩侧阻力存在峰值；
2、荷载作用下，桩周土的应力分布与荷载有关，并随着深度增加而减小；
探讨桩侧阻力的发挥程度和桩侧阻力对桩端阻力的影响
一、试验的目的意义
桩基础作为高层建筑、桥梁等结构的基础形式得到广泛应用。目前的桩基规范中,桩的承载力计算是由桩侧阻力和桩端阻力两部分组成,认为桩侧阻力和桩端阻力相互独立互不干扰,而且在计算桩的侧阻力时只是用桩土界面的抗剪强度乘以桩的表面积。桩侧阻力的发挥与桩土相对位移有关系，桩土相对位移的发生是沿着桩身从上倒下逐渐发挥的，即同一荷载不同深度处桩土位移是不同的。然而现有的桩侧阻力的计算方法将桩侧阻力的发挥程度看作一样的。
3、随着桩周土强度的增加极限桩端阻力也增大。
四、试验仪器及设备
1、实验装置
桩的模型筒，加载装置，应变片(测量轴力和端阻力)，土压力仪，位移计，模型桩，数据采集盒，电脑，土样。
2、试验用土
试验用土采用重塑砂土和粘性土。测定试验用土的各项物理指标（颗分试验，含水量，液限，塑限，抗剪强度，不同压力下的剪切位移。
（3）桩周土中的应力分布
（4）不同桩周土中桩侧阻力对桩端阻力的影响
（5）桩侧阻力对桩周土的影响范围
六、实验步骤
3、模型地基制作
模型地基采用分层击实的方法进行制作，首先将模型桩置于模型筒中，然后将试验用土分层灌入模型筒中并击实到目标密度。
五、试验方案
1、试验模型及加载方式
根据试验装置，制定加载方式为应力控制方式或者是应变控制方式。模型地基制作完成之后，设置加载装置并进行试验。采用应变控制加荷方式，桩顶加载速度为每分钟0.3mm（桩径直径的1%）直至破坏为止（桩体持续沉降，桩顶荷载不变）,设置数据自动采集时间为8秒。
试验分为两组：
（1）第一组是桩周土为强度相对较弱的黏土，控制桩端土层为砂土，进行桩的荷载试验。
（2）第二组是桩周土为强度相对较大的黏土，控制桩端土层为砂土，进行桩的荷载试验。
加载过程中需要监测桩的位移，桩的轴力，桩端阻力，桩周土的应力变化等。
2、试验的主要测试内容
（1）桩ห้องสมุดไป่ตู้阻力沿桩身的分布
（2）桩端阻力和桩侧阻力随桩顶位移的变化