肖勇杰　陈福全　林良庆

(福州大学土木工程学院　福州　350116)



开口管桩高频振动贯入过程的ALE有限元分析*

肖勇杰陈福全林良庆

(福州大学土木工程学院福州350116)

任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法吸取了拉格朗日和欧拉法的优点，避免了常规有限元中拉格朗日方法的网格畸变问题，适用于开口管桩高频振动贯入过程的计算分析。采用ALE有限元方法，建立开口管桩高频振动贯入过程的数值模型，对沉桩过程中挤土效应、桩侧阻力和土塞效应的变化规律进行了详细研究。研究结果表明：挤土应力主要沿径向传播，且深层土体受到的挤土应力比浅层土体大； 水平挤土位移随管桩贯入深度的增加而增大，而最大水平挤土位移与管桩贯入深度存在累积效应； 挤土效应的影响范围约为10倍管径，因此在施工过程中要给以足够重视； 桩外侧摩阻力随贯入深度增加呈近似线性增长，桩内侧摩阻力随贯入深度增加而呈非线性增长，增长速率随贯入深度增加而逐渐增大； 管内土塞处于不完全闭塞状态，土塞程度由完全非闭塞向部分闭塞过渡。此外，研究了土体模量、桩土界面摩擦系数、振动频率和桩径对土体位移的影响。

开口管桩高频振动ALE方法有限元

0　引　言

随着岩土工程技术的发展和大型工程建设的需求，开口管桩在各种建筑基础中得到越来越广泛的应用(Liu， 2008； Liu et al.，2009； 丁选明等， 2013； 许崧等， 2013)。开口管桩主要沉桩方法包括静压沉桩法、锤击沉桩法和振动沉桩法。当开口管桩采用静压法或锤击法贯入时，桩周土体不会产生大变形，常规有限元能有效模拟开口管桩贯入过程(Liyanapathirana et al.，2000)。……