›› 2008, Vol. 29 ›› Issue (12): 3342-3348.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

桩(墙)单位侧摩阻力与轴向应变关系的解析解及其应用

文 华1,2,程谦恭1,宋 章1   

  1. 1. 西南交通大学 土木工程学院,成都 610031;2. 西南科技大学 土木工程与建筑学院,四川 绵阳 621010
  • 收稿日期:2007-02-02 出版日期:2008-12-10 发布日期:2013-08-11
  • 作者简介:文华,男,1978年生,博士研究生,主要从事特殊土与基础工程方面的研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No.40172093);国家杰出青年基金(No.40025103);交通部西部交通建设科技项目基金(No.200331849457);西南交通大学2008年博士研究生创新基金资助项目。

Analytical solution for relationship between unit shaft resistance and axial strain of piles or closed diaphragm wall and its application

WEN Hua1, 2, CHENG Qian-gong1, SONG Zhang1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 2. School of Civil Engineering and Architecture, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
  • Received:2007-02-02 Online:2008-12-10 Published:2013-08-11

摘要: 根据弹性力学原理,提出了模型筒桩(闭合墙)的简化力学模型。采用半逆解法先求出桩左右侧受均布摩阻力、桩顶受均布荷载两种情况下的应力分量,根据叠加原理得出桩两侧均受相同摩阻力、桩顶受均布荷载情况下的应力分量。据此推导了普通桩基的轴力和侧摩阻力计算式,分析结果表明,该计算式与传统计算方法是一致的。当桩壁两侧受不同大小的侧摩阻力、桩顶受均布荷载时,仍采用叠加原理求得各应力分量,进而求得桩表面处的轴向应变与单位侧摩阻力关系的解析解。通过矩形闭合墙基础模型试验实例,对该解析解的应用方法加以说明。该解析解的求出,为竖向载荷试验中模型筒桩(闭合墙)所量测的内外侧应变进行数据处理提供了理论依据,进而为基础-土相互作用研究提供了真实、准确的试验结果。

关键词: 单位侧摩阻力, 轴向应变, 半逆解法, 筒桩, 矩形闭合地下连续墙, 模型试验, 数据处理

Abstract: Simplified mechanical model of tubular pile or closed diaphragm wall is proposed base on elasticity mechanics. The stress components of piles in two load conditions are solved by semi-inverse method at first. One load condition is that uniform vertical shear stress acted on the left and right sides of pile shaft, another is uniform vertical shear stress acted on the pile top. According to superposition principle, the stress components of the pile with unit shaft resistance on both side and vertical load on the head are solved. The calculating formulation of axial force and unit shaft resistance are deduced; and good identity has been achieved between the formulation and traditional method. When uniform vertical shear stress is not equal on both sides, the stress components of the vertical loaded pile are also solved according to superposition principle. Then an analytical solution of unit shaft resistance-axial strain relationship by using semi-inverse method is obtained. Application of the analytical solution is illustrated with a model test of closed diaphragm wall. This solution will provide theoretical basis for data processing of outer and inner axial strains which are measured in the model test of axial loaded cast-in-situ tubular piles or closed diaphragm wall. Thus true and accurate test result can be provided for the research on foundation-soil interaction.

Key words: unit shaft resistance, axial strain, semi-inverse method, tubular pile, rectangular closed diaphragm wall, model test, data processing

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[1] 赵晓彦, 范宇飞, 刘亮, 蒋楚生, . 铁路台阶式加筋土挡墙潜在破裂面特征模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2108-2118.
[2] 储昭飞, 刘保国, 任大瑞, 宋宇, 马强, . 软岩流变相似材料的研制及物理模型试验应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2172-2182.
[3] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[4] 李书兆, 王忠畅, 贾 旭, 贺林林, . 软黏土中张紧式吸力锚循环承载力简化计算方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1704-1712.
[5] 周小文, 程 力, 周 密, 王 齐, . 离心机中球形贯入仪贯入黏土特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1713-1720.
[6] 芮 瑞, 叶雨秋, 陈 成, 涂树杰. 考虑墙壁摩擦影响的挡土墙 主动土压力非线性分布研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1797-1804.
[7] 杨宗佶, 蔡 焕, 雷小芹, 王礼勇, 丁朋朋, 乔建平, . 非饱和地震滑坡堆积体降雨破坏水-力 耦合行为试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1869-1880.
[8] 庄海洋, 付继赛, 陈 苏, 陈国兴, 王雪剑, . 微倾斜场地中地铁地下结构周围地基液化与变形特性振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1263-1272.
[9] 尹 锋, 周 航, 刘汉龙, 楚 剑, . 车辆载重与动荷载对X形桩桩-网复合地基动力 特性影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1324-1330.
[10] 徐 鹏, 蒋关鲁, 王 珣, 黄昊威, 黄 哲, 王智猛, . 面板对加筋土挡墙影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1427-1432.
[11] 李世俊, 马昌慧, 刘应明, 韩玉珍, 张 彬, 张 嘎, . 离心模型试验与数值模拟相结合研究 采空边坡渐进破坏特性[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1577-1583.
[12] 高成路, 李术才, 林春金, 李利平, 周宗青, 刘 聪, 孙尚渠, . 隧道衬砌渗漏水病害模型试验系统的研制及应用[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1614-1622.
[13] 魏少伟, 隋颜阳, 杨建民, . 圆形与矩形截面抗滑桩抗滑性能的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 951-961.
[14] 徐 鹏, 蒋关鲁, 邱俊杰, 高泽飞, 王智猛, . 整体刚性面板加筋土挡墙振动台模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 998-1004.
[15] 唐德琪, 俞 峰, 陈奕天, 刘念武, . 既有−新增排桩双层支挡结构开挖模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1039-1048.
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[1] 赵洪宝,尹光志,李小双. 烧变后粗砂岩抗拉特性试验研究[J]. , 2010, 31(4): 1143 -1146 .
[2] 徐兴华,尚岳全,王迎超. 滑坡灾害综合评判决策系统研究[J]. , 2010, 31(10): 3157 -3164 .
[3] 王新志,汪 稔,孟庆山,刘晓鹏. 钙质砂室内载荷试验研究[J]. , 2009, 30(1): 147 -151 .
[4] 刘清秉,项 伟,张伟锋,崔德山. 离子土壤固化剂改性膨胀土的试验研究[J]. , 2009, 30(8): 2286 -2290 .
[5] 陈智强,张永兴,周检英. 基于数字散斑技术的深埋隧道围岩岩爆倾向相似材料试验研究[J]. , 2011, 32(S1): 141 -148 .
[6] 杜文琪,王 刚. 土工结构地震滑动位移统计分析[J]. , 2011, 32(S1): 520 -0525 .
[7] 鄢治华,刘志伟,刘厚健. 黄河阶地上某电厂高边坡参数选取及其工程治理[J]. , 2009, 30(S2): 465 -468 .
[8] 许振浩 ,李术才 ,李利平 ,侯建刚 ,隋 斌 ,石少帅. 基于层次分析法的岩溶隧道突水突泥风险评估[J]. , 2011, 32(6): 1757 -1766 .
[9] 魏厚振,颜荣涛,陈 盼,田慧会,吴二林,韦昌富. 不同水合物含量含二氧化碳水合物砂三轴试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 198 -203 .
[10] 江 权 ,冯夏庭 ,周 辉 ,赵 阳 ,徐鼎平 ,黄 可 ,江亚丽. 层间错动带的强度参数取值探讨[J]. , 2011, 32(11): 3379 -3386 .