水平荷载作用下斜桩群桩的有限元分析
2021-03-01顾明
城市道桥与防洪 2021年2期
顾 明
[上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,上海市200092]
0 引 言
斜桩基础由于其突出的水平承载特性,被广泛应用于桥梁、码头、水上输电线路等大型基础工程中,工程前景非常广阔。然而相对于其实际应用,针对斜桩基础,尤其是斜桩群桩水平承载问题的理论研究仍较为滞后[1]。由于欠缺对斜桩群桩水平受荷机理的深入了解,国内现行规范尚未明确斜桩的计算方法, 一般仍沿用直桩的分析手段。工程实践中如若考虑不当则有可能造成重大的安全隐患,因此有必要对该问题展开相应的研究。
McVay 等[2]报道了一组斜桩群桩的离心机模型试验。试验结果表明,对于试验所采用的中密砂,斜桩群桩的水平承载力要显著高于直桩群桩;此外竖向荷载的作用也有助于提高斜桩群桩的水平承载力。另对比不同桩间距的群桩水平加载试验结果发现,5 倍桩径(5D)桩间距的斜桩群桩的水平承载力高于3 倍桩径(3D)桩间距的群桩。
Zhang 等[3]同样通过离心机模型试验研究了竖向荷载对斜桩群桩水平承载力的影响。试验结果指出,竖向荷载对斜桩群桩水平承载力的影响程度与基桩布置、基桩斜度及土体密实度等众多因素相关。就试验采用的4×4 群桩而言,竖向荷载越大,群桩水平承载力越高。
吕凡任[4]在砂土中开展了一系列微型群桩的模型试验研究。结果表明,不同倾斜方向的斜桩群桩的水平承载力有着显著的区别。其中,由伸向四周的斜桩基桩组成的2×2 群桩相比其它布置形式的群桩具备更好的抵抗水平荷载的能力。……
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