成层软土地基中轴横向组合受荷桩内力与位移分析
2021-12-22雷皓程赵炼恒张鹏鹏龙秋亮
铁道科学与工程学报 2021年11期
雷皓程,赵炼恒,2,张鹏鹏,龙秋亮
(1. 中南大学土木工程学院,湖南长沙 410075;2. 湖南铁院土木工程检测有限公司,湖南长沙 410075;3. 湖南路桥建设集团有限责任公司,湖南长沙 410007)
成层软土地基中,其物理力学性质沿深度的较大差异性难以用简单均一的荷载传递模型进行描述,导致计算桩基础的竖向与横向力学响应均为复杂的非线性问题,而同时分析桩基础的竖向与横向力学响应及其耦合效应更为复杂。因此,有必要对成层软土地基中轴、横向荷载联合作用下桩的力学响应及其承载变形的耦合效应进行深入探讨。LU 等[1]研究了砂土中的单桩在组合荷载下的影响机理和规律,研究表明竖向荷载将使桩侧土产生致密效应同时使桩身产生附加弯矩,最终的影响效果是上述2 种效应的叠加;KARASEV等[2]通过现场试验观察到水平荷载将使单桩产生附加沉降,其原因可归结为水平荷载的存在减小了桩侧摩阻力[3];三维有限元分析表明[4-5],竖向荷载对砂土中桩基横向承载力有一定程度的增大作用,但降低了黏土中桩基的横向承载力。以上研究表明,组合荷载下单桩的耦合效应极其复杂,轴、横向荷载对竖向承载力与横向承载力相互影响。HAZZAR 等[6]利用FLAC3D 对竖向荷载下单桩的横向响应进行了三维建模分析,具体分析了垂直荷载对桩侧承载力和抗弯承载力的影响;赵明华等[7-10]基于m法假定,假设轴力和侧阻线性分布,采用解析法、幂级数法、有限杆单元法、有限差分法对轴横向受荷桩的P-Δ 效应进行了定量分析;……
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