群桩基础桥桩单边开挖稳定性精细化数值模拟分析*
2021-09-03于洪亮葛海芳蔡丹丹沈才华
交通科技 2021年4期
于洪亮 葛海芳 王 伟 蔡丹丹 沈才华 谢 渊
(1.中交南京交通工程管理有限公司 南京 211800; 2.宿迁市高速铁路建设发展有限公司 宿迁 223800;3.河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室 南京 210024)
由于混凝土具有抗拉强度低、脆性易开裂等特点,钢筋混凝土桥梁对桩基的变形控制要求很高,摩擦型桩基础的承载能力发挥极大地依赖于桩周土,因此深厚软基摩擦型桥梁桩基周围开挖对桥梁的受力影响较大。当桩周部分土层发生卸荷时,作为构成桩基础承载能力重要部分的侧阻力会受损;开挖后形成的“边坡效应”也将产生较大水平推力[1],但卸荷回弹效应有时候对桩身沉降控制会起到积极作用[2]。桩周土的卸荷作用具体表现形式为:河流的冲刷与河床的下切[3]、临近基坑的开挖[4]、河道的清淤拓宽[5]等形式。河床下切及基坑开挖对邻近桩基受力状态的研究较为丰富,而对于河道清淤开挖对邻近桩基影响的研究却较少。但是无论何种因素导致的开挖卸荷,卸荷过程的模拟殊途同归,大多都采用生死单元法。故越准确地模拟桩土相互作用,越能得到准确的桩基受力状态。刘厚全等[6-10]学者均在ABAQUS有限元软件中将桩身与土体分别设置为主、从接触面;桩-土接触面的法向采用“硬接触”,即只有当桩土相互接触时才传递应力,否则不传递;切向采用罚函数形式的Coulomb摩擦定律,即当摩擦力小于某一值时接触面黏结在一起,但当摩擦力大于该值时,接触面开始滑移。……
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