徐学凯 俞发乾

摘 要: 就桩基研究工作中的难点与方法进行分析,主要探讨了桩基的三种主要研究方法,即连续介质力学方法、地基响应法和数值计算方法,最后分析了研究桩基大变形的意义。

关键词: 桩基;力学方法;地基响应法;数值计算方法

中图分类号: TU473

1 桩基研究的难点

虽然桩基在工程实践中得到广泛的应用,但是相应的设计理论、研究方法却存在一定的滞后。这种滞后是与桩基的特点密切相关的。其一,与结构工程中的其他领域相比,桩基所处的环境更加的复杂。由于土层的形成和堆积过程的复杂,使得土层的力学特性具有较大的离散性,很难准确的表达土层的力学特性。其二,由于承台、桩、土的相互作用,桩基础的载荷传递与变形过程属于复杂的非线性力学系统。桩基在各种静载荷与动载荷作用下,其载荷传递机理和桩基的破坏模式与桩基本身的材料强度、抗弯刚度,桩侧土体的抗力、摩阻力、桩端土体的承载能力以及施加载荷的方式等因素都密切相关。这些都给桩基的设计和施工带来很多困难。

2 桩基的研究方法

经过半个多世纪的研究,形成了研究桩基的三种主要方法:连续介质力学方法、地基响应法和数值计算方法。

2.1 连续介质力学方法

连续介质力学方法是基于连续介质理论和框架来建立桩基力学行为的数学模型,其中,桩和土的材料可以是弹性、粘弹性和弹塑性材料等。由于这种方法概念清楚、理论性强,得到比较广泛的认同,因而比较流行。……