基于FLAC3D的单桩负摩阻力特性研究
2011-08-28孙文怀王志强宋少华董金玉
华北水利水电大学学报(自然科学版) 2011年6期
关键词:模型
孙文怀,王志强,宋少华,董金玉
(1.华北水利水电学院,河南郑州450011;2.中国水利水电第三工程局有限公司,陕西西安710032)
桩周土的沉降大于桩体的沉降,桩-土的相对位移(或者相对位移趋势)是形成负摩擦力的原因.桩的负摩阻力和沉降机制取决于桩与土之间相互作用的应力应变性状,这是一个十分复杂的问题.由于岩土条件的复杂多变,即使在现代实验测试技术和计算技术高度发展的情况下,许多问题仍未获得较为满意的解答[1].影响桩负摩阻力的因素很多,现有的计算方法与公式都具有近似性和经验性,都很少考虑到土体应力应变的非线性[2].笔者用快速拉格朗日法有限差分程序FLAC3D模拟软土地基中单桩负摩阻力的产生、发展机理,以期对这一问题做新的探究.
1 负摩阻力的产生机理及特性
负摩阻力产生、发展的过程是桩与土的沉降相互协调的过程[3]:桩土之间存在相对位移在正常情况下,桩顶受压下沉,这时桩侧的摩阻力方向向上为正摩阻力;如果土层相对桩侧有向下的位移,此时桩侧的向下摩阻力称为负摩阻力.产生负摩阻力的情况有很多,归结为:①欠固结软粘土或新填土的自重固结;②大面积堆载使桩周土层下沉;③地下水位降低造成桩周土下沉;④湿陷性黄土湿陷引起沉降;⑤打桩后孔隙水压力消散引起固结沉降;⑥地震液化.
负摩阻力对桩起下拉作用,相当于在桩顶荷载之外又附加了分布在桩侧表面的下拉荷载.桩基的……
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