岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (8): 2573-2585.doi: 10.16285/j.rsm.2024.00581CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.00581

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大直径预应力钢筋混凝土管桩群桩的水平承载性能

谢宏丽,周志军,任玉波,田叶青,范经灿   

  1. 长安大学 公路学院,陕西 西安 710061
  • 收稿日期:2024-09-23 接受日期:2025-02-12 出版日期:2025-08-11 发布日期:2025-08-17
  • 作者简介:谢宏丽,女,1999年生,博士研究生,主要从事岩土工程方面的科研工作。E-mail:1415405794@qq.com
  • 基金资助:
    陕西省交通科技项目(No. 23-72K)。

Horizontal bearing performance of large-diameter prestressed reinforced concrete pipe pile group

XIE Hong-li, ZHOU Zhi-jun, REN Yu-bo, TIAN Ye-qing, FAN Jing-can   

  1. School of Highway College, Chang’an University, Xi’an, Shaanxi 710061, China
  • Received:2024-09-23 Accepted:2025-02-12 Online:2025-08-11 Published:2025-08-17
  • Supported by:
    This work was supported by the the Shaanxi Provincial Transportation Technology Project (23-72K).

摘要: 介绍了预应力钢筋混凝土(prestressed reinforced concrete,PRC)管桩水平群桩承载性能的研究结果。基于现场水平静载试验,对单桩、单桩承台、双桩承台水平承载力进行分析对比,同时研究了承台对管桩水平承载力的影响。此外,利用ABAQUS有限元软件,对不同承台厚度、桩数及桩间距的群桩效应进行了对比分析。结果表明,双桩承台的水平临界荷载是单桩承台的两倍,而水平极限荷载是单桩承台的3.095倍。承台厚度的增加会增加桩顶的弯矩,但群桩的水平承载力却略有下降。随着桩数的增加,相邻桩之间的相互作用减弱,群桩的整体承载力得到提升。群桩的水平承载力随着桩间距的增大而提高。研究成果为PRC管桩在公路桥梁工程中的应用提供了理论依据和参考。

关键词: 预应力钢筋混凝土(PRC)管桩, 水平静载试验, 水平承载力, 承台, 群桩效应, ABAQUS

Abstract: This paper presents the findings on the horizontal bearing performance of prestressed reinforced concrete (PRC) pipe pile group. Using field horizontal static load tests, we conducted an analysis and comparison of the horizontal bearing capacity among single piles, single pile caps, and double pile caps, while also investigating the influence of pile caps on the horizontal bearing capacity of the pipe piles. We used the ABAQUS software to compare and analyze the effects of pile group with different pile cap thicknesses, numbers of piles, and pile spacings. The findings show that the horizontal critical load of a double pile cap is twice that of a single pile cap, while the horizontal ultimate load of a double pile cap is 3.095 times that of a single pile cap. An increase in cap thickness increases the bending moment at the pile top. Conversely, there is a slight decrease in the horizontal bearing capacity of the pile group. As the number of piles increases, the mutual influence between adjacent piles decreases, leading to an enhancement in the overall bearing capacity of the pile group. The horizontal bearing capacity of pile groups augments with greater pile spacing. The findings provide a theoretical foundation and serve as a reference for the application of PRC pipe piles in highway bridge engineering.

Key words: prestressed reinforced concrete (PRC) pipe piles, horizontal static load test, horizontal bearing capacity, pile cap, pile group effect, ABAQUS

中图分类号: TU 473
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