开封玉皇阁整体顶升施工中单桩稳定性分析

0 引言
开封玉皇阁位于开封市延庆观，作为观内主体建筑的玉皇阁，在经历了数次洪涝灾害之后观底标高由原来的高于地面降至现有地面下2.85m处，而封地下水埋深为2.0~2.6m。因阁体长期位于地下水位以下，导致阁体开裂、倾斜。为从根本上解决玉皇阁面临的开裂、倾斜等问题，于2010年用钢管桩成功将其顶升3.45m,使其高于现在地坪。
利用钢管静压桩整体顶升建筑物，面临的主要技术难题是钢管桩的稳定性问题，包括群桩稳定性和单桩稳定性。群桩稳定性可通过限制侧移等措施预防。对于单桩稳定性，由于在顶升过程中需不断增加钢垫块，其稳定性问题更加复杂，也更重要。本文通过对建筑物整体顶升过程中单桩的稳定性进行非线性分析，寻求解决问题的途径。
1 非线性屈曲分析
非线性屈曲分析是指在加载过程中，在其增量开始时施加各种非线性影响的切线刚度矩阵进行屈曲分析，提取结构在施加到当前荷载时发生失稳的特征值分析。非线性屈曲分析不仅可以考虑结构初始缺陷的影响，也可以考虑非线性因素的影响，即材料非线性、几何非线性、接触非线性等。对于中度非线性程度的屈曲失稳问题，可给出足够准确的失稳荷载。对于整体顶升中的钢管桩，其发生屈曲破坏时，由于桩周土体的约束作用，屈曲破坏

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