为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理，研发锥形桩抗冻拔性能测试装置，开展单向冻结下锥形桩冻拔试验，分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律，讨论锥形桩抗拔机理。表明：同等条件下，桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减；随冻融循环次数增大，直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长，而锥形桩变化不明显；桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著，且木质桩体会发生融拔现象；单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移，初始含水率越大，水分迁移越明显，桩体冻拔位移越大，但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角；桩周土冻结过程中冻深增大，桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力，当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时，桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护，抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°～9°，但仍需考虑桩深参数。
为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理，研发锥形桩抗冻拔性能测试装置，开展单向冻结下锥形桩冻拔试验，分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律，讨论锥形桩抗拔机理。表明：同等条件下，桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减；随冻融循环次数增大，直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长，而锥形桩变化不明显；桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著，且木质桩体会发生融拔现象；单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移，初始含水率越大，水分迁移越明显，桩体冻拔位移越大，但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角；桩周土冻结过程中冻深增大，桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力，当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时，桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护，抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°～9°，但仍需考虑桩深参数。
为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理，研发锥形桩抗冻拔性能测试装置，开展单向冻结下锥形桩冻拔试验，分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律，讨论锥形桩抗拔机理。表明：同等条件下，桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减；随冻融循环次数增大，直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长，而锥形桩变化不明显；桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著，且木质桩体会发生融拔现象；单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移，初始含水率越大，水分迁移越明显，桩体冻拔位移越大，但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角；桩周土冻结过程中冻深增大，桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力，当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时，桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护，抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°～9°，但仍需考虑桩深参数。
为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理，研发锥形桩抗冻拔性能测试装置，开展单向冻结下锥形桩冻拔试验，分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律，讨论锥形桩抗拔机理。表明：同等条件下，桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减；随冻融循环次数增大，直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长，而锥形桩变化不明显；桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著，且木质桩体会发生融拔现象；单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移，初始含水率越大，水分迁移越明显，桩体冻拔位移越大，但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角；桩周土冻结过程中冻深增大，桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力，当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时，桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护，抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°～9°，但仍需考虑桩深参数。
为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理，研发锥形桩抗冻拔性能测试装置，开展单向冻结下锥形桩冻拔试验，分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律，讨论锥形桩抗拔机理。表明：同等条件下，桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减；随冻融循环次数增大，直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长，而锥形桩变化不明显；桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著，且木质桩体会发生融拔现象；单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移，初始含水率越大，水分迁移越明显，桩体冻拔位移越大，但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角；桩周土冻结过程中冻深增大，桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力，当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时，桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护，抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°～9°，但仍需考虑桩深参数。
应用冻土的粘弹塑本构力学模型,采用温度场与冻土大变形耦合作用的方法,编制了能够模拟寒区冻土大变形的本构有限元程序;并通过用户子程序嵌入到大型商业有限元软件ADINA中,对冻土中锥形桩室内模型试验进行了变形场和温度场耦合的有限元数值模拟.有限元计算结果和模型试验结果非常接近,并且两者的规律性也相同,验证了耦合温度自由度的粘弹塑本构力学模型的正确性和可靠性,表明应用有限元分析方法可为寒区冻土中锥形桩基工程设计提供参考.
根据模型试验得到的单桩Ｑ－Ｓ曲线，对在竖向荷载作用下冻土中的等截面竖直桩和锥形桩的破坏模式进行了初步探讨，得出了均质冻土中等截面竖直桩的Ｑ－Ｓ曲线呈陡降型，正常情况下存在着明显的“台阶”，其承载力主要受冻结强度所控制；而锥形桩破坏过程缓慢，极限状态下呈“塑性破坏”特征的结论。此外，还对影响破坏模式的机理进行了分析。