考虑堆载时间效应的排桩水平承载力研究

在局部塑性变形理论基础上,考虑软土地基土体强度参数随固结度变化关系进而考虑堆载作用的时间效应,推导得出堆载短期、长期作用时的桩身被动荷载分布及临界桩间距计算表达式。桩身响应求解过程中,考虑堆载长期作用产生的桩侧负摩阻力影响,引入附加弯矩概念进而解得桩身轴向荷载作用时的被动桩传递矩阵解,并通过案例对比验证了文中解的正确性。最后开展了参数影响分析,结果表明:堆载产生的负摩阻力对被动桩水平承载力影响可以忽略;临界桩间距(D1/d)crit随着堆载荷载减小、土体黏聚力和内摩擦角增加而增加,且(D1/d)crit合理范围应介于堆载短期、长期作用时的临界桩间距(D1/d)low和(D1/d)upper之间。     

侧阻附加弯矩对桥梁桩基水平承载力影响研究

为研究桩身被动侧竖向摩阻力对大直径桥梁基桩的水平承载特性影响,首先在抗力矩概念基础上分别建立任意桩身横截面竖向侧摩阻力产生的附加弯矩计算公式及其影响下的桩身单元受力微分表达式。基于传递矩阵法及Laplace正逆变换,分别得出考虑侧阻附加弯矩影响时桩身弹性段、塑性段的传递矩阵系数解。结合推导的桩端水平阻力本构模型和给定的迭代求解方法,进而得出考虑桩侧竖向摩阻力影响的桥梁基桩桩身响应解。通过试验对比验证了本文方法的合理性,证明了桩侧竖向侧摩阻力所产生的附加弯矩对桩基水平承载力的影响非常显著。最后开展了附加弯矩参数影响分析,结果表明:不同τ-s曲线作用时桩身最大变形降低幅度变化规律均类似;桩身最大变形降低幅度随着桩侧摩阻力τ-s曲线极限值τu的增加、临界位移su的减小而增加;当长径比Lb/d≥4时,可忽略桩端水平阻力的影响;当Lb/d≥10时,可忽略侧阻附加弯矩效应的影响;长径比相同时,桩径越大,相应的初始阶段最大位移降低幅度也越大。