›› 2006, Vol. 27 ›› Issue (S2): 860-864.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

现浇薄壁管桩水平受力特性三维弹塑性有限元分析

马志涛1,2,刘汉龙1   

  1. 1. 河海大学 岩土工程研究所,南京 210098;2. 山东科技大学 资源与环境工程学院,青岛 266510
  • 收稿日期:2006-10-28 发布日期:2006-12-16
  • 作者简介:马志涛,男,1974年生,博士研究生。主要从事桩基方面的研究

Three-dimensional elastoplastic finite element analysis of PCC pile under lateral loading

MA Zhi-tao1,2, LIU Han-long1   

  1. 1. Institute Geotechnical Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China; 2. College of Resources & Environmental Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266510, China
  • Received:2006-10-28 Published:2006-12-16

摘要: 利用三维弹塑性有限元模型,对水平荷载作用下现浇薄壁管桩(简称PCC桩)受力特性进行数值模拟和分析,并与试验结果进行比较,验证了模型的合理性。利用该模型对桩长、桩径以及桩身相对刚度等影响桩受力特性的主要因素进行分析,结果表明:桩径一定的情况下,桩长对桩的破坏形式有很大的影响,弹性桩与刚性桩临界点的长径比为8左右,且弹性桩的受力主要集中在桩的上部,约为0.3倍桩长;桩径对侧向位移和弯矩都有很大影响,桩径越大,桩侧向位移越小,而最大弯矩值越大,且最大弯矩点下移;在一定程度上,提高桩体强度,有利于提高桩的抗水平变形能力,但当增加到一定程度时,效果并不十分明显。

关键词: 现浇薄壁管桩, 水平荷载, 三维有限元, 弹塑性分析

Abstract: A three-dimensional elastoplastic finite element model is used to analyze the behaviors of cast-in-situ concrete thin-wall pipe piles (referred to as PCC)under lateral loading; and the rationality of the model is verified through comparisons between calculations and field test results. Using this model, the factors such as pile length, pile diameter and modulus ratio of pile to soil that affect the behaviors of PCC piles are also analyzed. All results show that: when the ratio of pile length to pile diameter is less than 8, the pile behaviors as a rigid pile, which makes a whole incline; otherwise, the pile behaviors as a long elastic pile and the pile responses mainly focus on upper part about 1/3 of the pile length. When diameter becomes larger, the lateral deflection of pile becomes smaller, but the pile maximum moment becomes larger and the site of maximum moment becomes lower. At last, with the ration of pile modulus to soil modulus increment, the lateral deflection decreases and the maximum moment becomes increscent.

Key words: PCC pile, lateral loading, 3D finite elements, elastoplastic analysis

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