›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 887-891.

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带承台群桩负摩阻力性状的三维有限元分析

夏力农1, 2,苗云东1,谈铁强2   

  1. 1. 湘潭大学 土木工程与力学学院,湖南 湘潭 411105;2. 长沙学院 土木工程系,长沙 410003
  • 收稿日期:2010-10-26 出版日期:2012-03-10 发布日期:2012-03-12
  • 作者简介:夏力农,男,1964年生,博士,教授级高级工程师,主要从事地基处理方面的教学科研。
  • 基金资助:

    长沙市科技计划项目;长沙学院引进人才科研基金。

Three-dimensional finite element analysis of negative skin friction behaviors in pile groups with cap

XIA Li-nong1, 2, MIAO Yun-dong1, TAN Tie-qiang2   

  1. 1. College of Civil Engineering and Mechanics, Xiangtan University, Xiangtan, Hunan 411105, China; 2. Department of Civil Engineering, Changsha University, Changsha 410003, China
  • Received:2010-10-26 Online:2012-03-10 Published:2012-03-12

摘要: 无承台群桩中各桩的桩-土相互作用是相互独立的,带承台群桩的桩-土相互作用要受到承台的约束。简要分析了带承台群桩负摩阻力变化的机制。采用三维有限元分析了地下水位下降条件下带承台群桩的负摩阻力性状。分析结果表明,带承台群桩的负摩阻力与单桩负摩阻力总体相近,随着上部荷载的增大,中性点上升,附加沉降增加,下拉力减小,只是各位置桩有差异。荷载不大时,承台对各位置桩沉降的约束明显,各桩中性点几乎重叠。随着荷载的增加,承台本身变形增加,中性点的差异逐渐变得明显,角桩中性点位置最低,边桩次之,中心桩最高。带承台群桩中各桩的负摩阻力沿着深度的发挥程度不同。角桩负摩阻力发挥最为充分,边桩次之,中心桩最小。

关键词: 带承台群桩, 地下水位下降, 负摩阻力, 性状, 有限元法

Abstract: The pile-soil interactions are constrained by the pile cap in pile groups with cap, while mutually independent in pile groups without cap. The mechanism of negative skin friction variation in pile groups with cap is analyzed briefly. Under the condition of groundwater level falling, the negative skin friction behaviors of pile groups with cap are analyzed by three-dimensional finite element method. The analytical results show that the negative skin friction of pile groups with cap is generally similar to that of a single pile: as the loads on cap increasing, the neutral point moves up, additional settlement increases and the downdrag decreases, though there are differences between piles in different positions. The constraints of settlement of piles in various positions by the cap are significant when the load is not large; so that the neutral point of piles are almost coincident. As the load increasing, the deformation of the cap increases and the neutral points of piles become more various, lowest for the corner pile, second for the perimeter pile and highest for the center pile. The negative skin friction of each pile in pile groups with cap mobilizes differently along the depth. It is mobilized most fully for the corner pile, second for the perimeter pile and least for the center pile.

Key words: pile groups with cap, groundwater level falling, negative skin friction, behavior, finite element method

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[1] 叶观宝, 郑文强, 张 振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[2] 吴爽爽, 胡新丽, 章涵, 周昌, 龚辉, . 嵌岩桩负摩阻力现场试验与计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3610-3617.
[3] 曹洪, 胡瑶, 骆冠勇. 滤管两端均不在含水层层面的承压不 完整井近似计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2774-2780.
[4] 王翔南, 李全明, 于玉贞, 喻葭临, 吕禾, . 基于扩展有限元法对土体滑坡破坏过程的模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2435-2442.
[5] 郑安兴, 罗先启, 陈振华, . 基于扩展有限元法的岩体水力劈裂耦合模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 799-808.
[6] 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
[7] 吴昌将, 孙召花, 赖允瑾, 包 华, . 软土地区地下连续墙深大基坑的变形性状研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(S2): 245-253.
[8] 郑安兴,罗先启,. 危岩水力劈裂分析的扩展有限元法[J]. , 2018, 39(9): 3461-3468.
[9] 宋 佳,古 泉,许成顺,杜修力,. 饱和土动力方程全显式有限元法在 OpenSees中的实现与应用[J]. , 2018, 39(9): 3477-3485.
[10] 夏长青,胡安峰,崔 军,吕文晓,谢康和, . 饱和软土成层地基一维非线性固结解析解[J]. , 2018, 39(8): 2858-2864.
[11] 宋 佳,杜修力,许成顺,孙宝印,. 饱和土场地-桩基-地上结构体系的地震响应研究[J]. , 2018, 39(8): 3061-3070.
[12] 李 宁,郭双枫,姚显春,. 再论岩质高边坡稳定性分析方法[J]. , 2018, 39(2): 397-406.
[13] 罗先启,郑安兴,. 岩体裂隙模拟的扩展有限元法应用研究[J]. , 2018, 39(2): 728-734.
[14] 姜文雨, 刘 一, . 刚性桩复合地基中性面深度与桩土应力比计算[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4554-4560.
[15] 刘忠玉, 张家超, 郑占垒, 关 聪. 考虑Hansbo渗流的二维Biot固结有限元分析[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4617-4626.
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[1] 张文杰,陈云敏. 垃圾填埋场抽水试验及降水方案设计[J]. , 2010, 31(1): 211 -215 .
[2] 宫伟力,安里千,赵海燕,毛灵涛. 基于图像描述的煤岩裂隙CT图像多尺度特征[J]. , 2010, 31(2): 371 -376 .
[3] 孙曦源,栾茂田,唐小微. 饱和软黏土地基中桶形基础水平承载力研究[J]. , 2010, 31(2): 667 -672 .
[4] 王明年,郭 军,罗禄森,喻 渝,杨建民,谭忠盛. 高速铁路大断面黄土隧道深浅埋分界深度研究[J]. , 2010, 31(4): 1157 -1162 .
[5] 胡勇刚,罗 强,张 良,黄 晶,陈亚美. 基于离心模型试验的水泥土搅拌法加固斜坡软弱土地基变形特性分析[J]. , 2010, 31(7): 2207 -2213 .
[6] 谭峰屹,姜志全,李仲秋,颜惠和. 附加质量法在昆明新机场填料压实密度检测中的应用研究[J]. , 2010, 31(7): 2214 -2218 .
[7] 柴 波,殷坤龙,肖拥军. 巴东新城区库岸斜坡软弱带特征[J]. , 2010, 31(8): 2501 -2506 .
[8] 王学武,许尚杰,党发宁,程素珍. 水位骤降时的非饱和坝坡稳定分析[J]. , 2010, 31(9): 2760 -2764 .
[9] 王维铭,孙 锐,曹振中,袁晓铭. 国内外地震液化场地特征对比研究[J]. , 2010, 31(12): 3913 -3918 .
[10] 王光进,杨春和,张 超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. , 2011, 32(3): 905 -913 .