水流冲刷对桩基承载性状影响的数值模拟

›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (5): 1458-1464.

水流冲刷对桩基承载性状影响的数值模拟

闫澍旺¹，高江林^{1, 2}，王成华¹

1.天津大学建筑工程学院土木工程系，天津 300072；2.江西省水利科学研究院，南昌 330029

收稿日期:2008-01-16 出版日期:2009-05-10 发布日期:2011-02-18
作者简介:闫澍旺，男，1950年生，教授，主要从事岩土工程专业方向的科研和教学工作。

Numerical simulation of effect of fluid scour on bearing behavior of pile foundation

YAN Shu-wang¹, GAO Jiang-lin ^{1, 2}, WANG Cheng-hua¹

1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Jiangxi Provincial Hydraulic Research Institute, Nanchang 330029, China

Received:2008-01-16 Online:2009-05-10 Published:2011-02-18

摘要/Abstract

摘要：

利用三维有限元耦合数值模型，对水流冲刷作用下桩基础从低承台向高承台的变化过程中承载性状变化的数值模拟方法进行探讨，得出一种较为理想的模拟方法，对于复合地基中的水流冲刷问题及类似桩-土相互作用中的开挖问题的数值模拟有一定的参考价值。结合工程实例，说明工程计算中简单按高承台计算来考虑水流冲刷作用对桩基承载性状的影响是不准确的。通过调整接触面单元和土体单元刚度，更全面地分析了不同条件下冲刷后桩基承载性状的变化规律，说明冲刷后土体有明显的回弹效应，工程计算中不能简单忽略。

关键词: 桩基础, 水流冲刷, 桩-土相互作用, 开挖卸载, 承载性状, 数值模拟

Abstract:

Three-dimensional finite element coupling numerical model is used to simulate the bearing behavior of pile foundation from low-cap to high-cap with fluid scour; and a reasonable simulation is drawn. The simulation has some reference value for the problems of fluid scour and numerical simulations of excavation about pile-soil interaction. Combining an engineering example, it is found that the calculation about the effect of scour on the pile foundation is inaccurate, if it just be considered simply as high-cap. At last, the variation law under different conditions are analyzed by changing the contact element and soil element stiffness. The results show that the rebound effect by the fluid scour couldn’t be neglected during the engineering calculation.

Key words: pile foundation, scour, pile-soil interaction, excavation unloading, bearing behavior, numerical simulation

中图分类号:

TU 473

闫澍旺，高江林，王成华. 水流冲刷对桩基承载性状影响的数值模拟[J]. , 2009, 30(5): 1458-1464.

YAN Shu-wang, GAO Jiang-lin, WANG Cheng-hua. Numerical simulation of effect of fluid scour on bearing behavior of pile foundation[J]. , 2009, 30(5): 1458-1464.

参考文献

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