基于能量法的轴横向荷载作用下单桩受力变形分析

发布时间：2021-09-18 14:07

　　轴向和横向荷载作用下单桩的受力变形分析是桩基研究的重点内容之一。单桩在水平荷载作用下会产生一定的水平位移与弯矩,而此时作用轴向荷载会使得桩体出现一定的压曲与附加弯矩,以致轴横向荷载作用下的单桩受力变形与单独作用水平荷载或轴向荷载的单桩存在较大的区别。故本文基于能量法,首先分别建立轴横向荷载作用下单桩的受力变形能量方程以及桩周土体能量方程,然后考虑桩土变形协调与一定的桩土相互作用,基于最小势能原理得到单桩变形控制微分方程,并采用幂级数法进行求解,最终得到轴横向荷载作用下单桩受力变形分析的幂级数解答。通过编程计算,将本文方法计算结果与试验结果、数值分析结果、规范法计算结果进行对比分析,验证了本文方法的合理性和可行性。在此基础上,基于本文解答进行了影响参数分析,结果表明:桩体长径比、桩土弹性模量比、桩周土模量深度变化系数均对轴横向受荷单桩的桩身水平位移与最大弯矩值有一定的影响,其中桩周土模量深度变化系数以不小于0.6为宜。 

【文章来源】：水文地质工程地质. 2020,47(05)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

单桩受力计算模型示意图

坐标系与位移分量图

由图4可知，本文方法计算所得桩身水平位移结果与上述几种方法所得结果都比较接近，而且相比较于Filho等有限元方法，本文计算方法所得的桩身水位位移更接近于Kerisel模型试验结果。就桩顶(z=0 m)水平位移而言，Kerisel模型试验结果为9.7 mm;Filho等有限元方法结果为10.1 mm，相对比试验结果误差为4.12%;本文方法计算所得桩顶位移为10.08 mm，相对比试验结果误差为3.9%。由此可见本文方法可用于分析水平受荷桩的受力变形分析。图4 水平荷载作用下的桩身水平位移

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
[1]倾斜荷载下基桩的受力研究[D]. 赵明华.湖南大学 2001

硕士论文
[1]H-T联合作用下基桩内力位移理论分析及试验研究[D]. 徐洞斌.湖南大学 2015



本文编号：3400277