岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (5): 1625-1634.doi: 10.16285/j.rsm.2019.0723

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

水平低周往复位移下单桩-土相互作用试验研究

黄福云1,陈汉伦1, 2,董锐1,单玉麟1   

  1. 1. 福州大学 土木工程学院 福建省工程结构重点实验室,福建 福州 350108;2. 福州市城乡建设发展有限公司,福建 福州 350007
  • 收稿日期:2019-04-21 修回日期:2019-09-18 出版日期:2020-05-11 发布日期:2020-07-07
  • 通讯作者: 陈汉伦,男,1994年生,硕士,主要从事无伸缩缝桥梁领域和基础工程领域的研究。E-mail: 546064617@qq.com E-mail:52375495@qq.com
  • 作者简介:黄福云,男,1979年生,博士,教授,博士生导师,主要从事无伸缩缝桥梁领域的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(No. 51578161);福建省新世纪优秀人才计划(No. 50011504);福州市科技局项目(No. 2018-G-63)

Experimental study of single pile-soil interaction under horizontal low-cycle reciprocating displacement

HUANG Fu-yun1, CHEN Han-lun1, 2, DONG Rui1, SHAN Yu-lin1   

  1. 1. Fujian Key Laboratory of Engineering Structure, College of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350108, China; 2. Fuzhou Urban and Rural Construction Development Co. Ltd, Fuzhou, Fujian 350007, China
  • Received:2019-04-21 Revised:2019-09-18 Online:2020-05-11 Published:2020-07-07
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China(51578161), Fujian New Century Talents Program(50011504) and the Project of Fuzhou Science and Technology (2018-G-63).

摘要: 整体式桥台无伸缩缝桥梁(以下简称整体桥)桩基应设计为柔性桩,以保证较好的抗水平变形能力。但是,我国相关规范中判别柔性桩的算法主要应用于单向水平受荷桩,可否沿用至整体桥桩基还有待验证。为此,根据一种特殊设计的桩身变形测量方法,对3根埋深不同的混凝土模型桩进行了低周水平往复位移下的拟静力试验,研究单桩-土体系的抗震性能和相互作用机制。研究表明,水平往复位移下混凝土桩在埋深为3D~6D(D为桩径)范围内开裂;桩的埋深越大,桩身挠曲程度越大、变形特征点位置也越深、桩-土体系的抗弯刚度也越大、水平极限承载力也越高、抗震性能也越强。研究还表明,桩-土体系进入弹塑性阶段后,柔性桩的水平工作性状将逐渐向刚性桩退化。另外,在判别整体桥桩基的水平工作性状时,我国相关规范中的规定偏不安全。实际工程中,建议以Broms方法进行参考计算。

关键词: 柔性桩, 横向刚度系数, 深度系数, 水平工作性状, 水平往复位移

Abstract: To ensure better horizontal deformation resistance, the pile foundation of integral abutment jointless bridges (IAJBs) should be designed as flexible pile. However, the calculation algorithm of flexible pile in relevant codes in China is mainly applied to the laterally loaded pile, and whether it can be used to identify the flexible pile for IAJBs remains a tricky issue to be studied. Therefore, in order to study the aseismic performance and interaction mechanism of the single pile-soil system, three concrete model piles with different lengths were tested under horizontal low-cycle reciprocating displacement based on a specially designed pile deformation measurement method. The result shows that the earliest cracking position of concrete pile is between 3~6 times of pile diameter. The deeper the pile is buried, the better the effect of pile-soil interaction with a deeper location of the deformation characteristic point. Meanwhile, stiffness of pile-soil system, horizontal ultimate bearing capacity and aseismic performance is improved with burial depth increased. The result also indicates that, when the pile-soil system reach the elastoplastic stage, the flexible performance of the pile will gradually degenerate from the elastic pile to the rigid pile. Furthermore, the provisions in relevant codes in China are not safe enough when evaluating the flexural performance of the pile foundation of integral abutment jointless bridges. Hence, it is recommended to use the Broms method for the benchmarking calculation in practical engineering.

Key words: flexible pile, transverse stiffness coefficient, depth coefficient, flexural performance, horizontal reciprocating displacement

中图分类号: 

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