›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (10): 3173-3178.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

水平受荷长桩弹塑性计算解析解

常林越1,王金昌2,朱向荣1,童 磊1   

  1. 1.浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室,杭州 310058;2. 浙江大学 交通工程研究所,杭州 310058
  • 收稿日期:2009-06-26 出版日期:2010-10-10 发布日期:2010-10-14
  • 通讯作者: 王金昌,男,1974年生,博士,副教授,主要从事道路工程、岩土工程方面的研究。 E-mail:wjc501@126.com
  • 作者简介:常林越,男,1983年生,博士,工程师,主要从事岩土工程方面的研究。

Analytical elastoplastic solutions of laterally loaded long piles

CHANG Lin-yue1, WANG Jin-chang2, ZHU Xiang-rong1, TONG Lei1   

  1. 1. Key Laboratory of Soft Soils and Geoenvironmental Engineering, Ministry of Education, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China; 2. Institute of Transportation Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
  • Received:2009-06-26 Online:2010-10-10 Published:2010-10-14

摘要:

当考虑桩侧土体非线性本构关系时对水平受荷桩的计算一般需采用数值方法,解析结果相对较少。基于Winkler地基模型和桩侧土体简化的弹塑性本构关系,对均质地基中水平荷载作用下桩头嵌固的长桩进行了解析推导,得到了桩身最大挠度及最大弯矩与荷载关系的统一解析表达式,并采用相同的方法求得高桩情形下桩头挠度的计算式。计算表明,联合荷载作用下桩身泥面处的挠度和转角不等于单个荷载作用时的线性叠加,采用常规的线性叠加法计算将偏于不安全。所求解析式借助计算器即可进行最大挠度和最大弯矩的计算,大大方便了工程的计算应用。

关键词: 水平荷载, 最大挠度, 最大转角, 最大弯矩, 弹塑性, 归一化因子

Abstract:

Numerical methods are generally used for analyzing of laterally loaded piles when the nonlinear constitutive relations of soils around the pile are considered; the related analytical solutions are relatively few. Based on the Winkler foundation model and simplified elastoplastic constitutive relations of soils, the analytical solutions of the laterally loaded fixed-head long pile embedded in a homogenous soil are presented; and the unified dimensionless analytical expressions of the load-maximum deflection and load-maximum moment relationships are derived. Then the same method is used to calculating the maximum deflection of the high pile. The results show that the pile deflection and rotation on the soil surface under combined loads are not equal to the superposition value under each single load; so using the linear superposition method for combined loads will be on the unsafe side. The derived analytical solutions which can be calculated by a hand calculator are more easily applied to engineering calculations.

Key words: lateral loading, maximum deflection, maximum rotation, maximum moment, elastoplasticity, normalization factor

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