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考虑桩周剪切效应的单桩荷载传递机制分析

发布时间:2019-04-25 09:08
【摘要】:桩的存在使桩周土的竖向有效应力不等于上覆土自重应力与上部外加荷载的简单叠加,原因是桩-土相对刚度导致桩-土接触面上产生竖向剪切。通过平衡分析法,得到不同荷载形式下桩周土竖向有效应力、桩侧正(负)摩阻力、总侧摩阻力和轴力(下拽力)的计算方法,根据已开展的饱和黏土中单桩的负摩阻力试验,验证了公式的合理性,证明了考虑竖向剪切效应的必要性。通过计算分析可知:桩周土竖向均布荷载作用下,桩-土竖向剪切效应削弱了桩周土竖向有效应力、桩侧负摩阻力和桩身下拽力,剪切效应的控制参数η分别取-0.01、-0.02和-0.04时,靠近桩端的桩侧负摩阻力分别为η=0时的91%、83%和71%,靠近桩端的桩身下拽力分别为η=0时的93%、87%和76%。由于下拽力受截面几何参数影响,其折减程度略小于桩侧负摩阻力。因此,桩周土表面均布荷载作用时,忽略桩-土竖向剪切效应可能高估由下拽力引起的桩顶沉降。
[Abstract]:The vertical effective stress of the soil around the pile is not equal to the simple superposition of the self-weight stress of the overlying soil and the applied load on the top because the relative stiffness of the pile-soil leads to the vertical shear on the interface between the pile and the soil. Through the equilibrium analysis method, the calculation methods of vertical effective stress, positive (negative) friction resistance, total side friction resistance and axial force (drag force) of soil around the pile under different loading forms are obtained. According to the negative friction resistance test of single pile in saturated clay, the results show that the vertical effective stress, the positive (negative) friction resistance of pile side, the total side friction resistance and the axial force (drag force) are calculated. The rationality of the formula is verified and the necessity of considering vertical shear effect is proved. The results show that the vertical shear effect of pile-soil weakens the vertical effective stress of soil around the pile, the negative friction resistance on the side of the pile, the drag force under the pile body, and the control parameters 畏 of the shear effect are-0.01, respectively, under the vertical uniform load of the soil around the pile, the vertical shear effect of the pile-soil reduces the vertical effective stress of the soil around the pile. At-0.02 and-0.04, the negative friction near the pile tip is 91%, 83% and 71% of the 畏 = 0 respectively, and the drag force near the end of the pile is 93%, 87% and 76% of the 畏 = 0 respectively, and that near the end of the pile is 93%, 87% and 76% of the 畏 = 0 respectively. Because the drag force is affected by the geometric parameters of the section, the reduction degree is slightly less than the negative friction resistance on the side of the pile. Therefore, neglecting the vertical shear effect of pile-soil may overestimate the settlement of pile top caused by lower load when the soil surface is uniformly distributed around the pile.
【作者单位】: 河海大学土木与交通学院;解放军理工大学爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室;重庆大学土木工程学院;
【基金】:国家自然科学青年基金(No.51408607,No.51408187) 中央高校业务费项目(No.2013B01214) 江苏省自然科学基金(No.BK20140850)
【分类号】:TU473.1

【共引文献】

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本文编号:2464964

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