岩土力学 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (5): 1375-1384.doi: 10.16285/j.rsm.2022.0885
江杰1, 2, 3,付臣志2,柴文成2,欧孝夺1, 2, 3
JIANG Jie1, 2, 3, FU Chen-zhi2, CHAI Wen-cheng2, OU Xiao-duo1, 2, 3
摘要: 砂土地基中桩顶竖向-水平加载路径下单桩水平承载理论研究较少,且鲜有考虑预先施加的竖向荷载对土抗力p与桩身水平位移y曲线的影响。鉴于此,考虑桩顶预先施加的竖向力对桩周土体产生挤密作用,从而对双曲线型p-y曲线的极限土抗力进行修正。采用余弦函数表征被动侧径向土压力分布,构建了被动侧最大径向土压力与总土抗力的关系式,推导了被动侧的侧阻抗力矩解析表达式。考虑被动侧摩阻力与竖直方向存在夹角 对由摩阻力引起的桩身轴力变化量进行修正,给出了修正计算公式。建立了同时考虑修正的 p-y 曲线、桩身自重和被动侧摩阻力引起的轴力变化量、二阶效应(即 p-Δ效应)以及侧阻抗力矩的桩身挠曲微分方程,通过 MATLAB 编程求得其数值解。将计算结果与已有模拟和试验结果进行比较,验证了该方法的正确性。在此基础上,探讨了预先施加的竖向力大小对单桩水平承载性能的影响。计算结果表明:推导的桩身轴力变化量计算公式能更准确地表征被动侧摩阻力对桩身轴力的影响,且可用于大变形条件;预先施加的竖向力可以增大柔性单桩的水平承载力,随着预先施加的竖向力的增大,增强效果逐渐减弱。
中图分类号:
[1] | 刘志鹏, 孔纲强, 文磊, 王志华, 秦红玉, . 砂土地基中倾斜螺旋桩群桩上拔与水平 承载特性模型试验[J]. 岩土力学, 2021, 42(7): 1944-1950. |
[2] | 张玉, 李大勇, 梁昊, 张雨坤, . 风电空心锥形基础水平承载特性 及土压力分布规律模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(5): 1404-1412. |
[3] | 万志辉, 戴国亮, 龚维明, 高鲁超, 徐艺飞, . 钙质砂后压浆桩水平承载性状模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(2): 411-418. |
[4] | 黄朝煊, 袁文喜, 胡国杰, . 成层软土地基预固结处理后桩基水平 承载力估算方法[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 113-124. |
[5] | 邱金伟, 蒲诃夫, 陈训龙, 吕伟东, 李磊. 污染泥堆场处置中自重固结 与污染物迁移的耦合分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3090-3098. |
[6] | 李连祥,符庆宏,黄佳佳, . 砂土地基和粉质黏土地基基坑悬臂开挖离心模型试验[J]. , 2018, 39(2): 529-536. |
[7] | 任非凡, 何江洋, 王 冠, 赵其华, . 基于交变移动本构模型的粗粒土 动力特性数值解析[J]. 岩土力学, 2018, 39(12): 4627-4641. |
[8] | 任连伟,顾红伟,彭怀风,周 杨,. 三种工况下扩底楔形桩承载特性模型试验研究[J]. , 2017, 38(7): 1887-1893. |
[9] | 冯 君,张俊云,朱 明,江 南,. 软土地层高承台桥梁群桩基础横向承载特性研究[J]. , 2016, 37(S2): 94-104. |
[10] | 蒋 欢 ,王水林 ,王万军,. 一种求解应变软化岩体中球腔问题的数值方法[J]. , 2016, 37(S2): 697-705. |
[11] | 侯胜男. 上海地区单桩水平承载力的若干影响因素研究[J]. , 2015, 36(S2): 565-570. |
[12] | 钱 铮,王奎华. 静钻根植桩水平承载性能试验研究[J]. , 2015, 36(S2): 588-594. |
[13] | 施 峰 ,郝世龙 , . PHC管桩水平承载力试验研究[J]. , 2015, 36(S2): 617-622. |
[14] | 彭芳乐 ,史文政 ,谭 轲,. 砂土地基的黏性特性及其有限元模拟[J]. , 2015, 36(S2): 648-654. |
[15] | 刘金龙 ,陈陆望 ,王吉利 ,汪东林,. 海上风机分段斜壁桶形基础的水平承载力计算方法[J]. , 2015, 36(10): 2750-2758. |
|