為提高工程中樁身側向變形較大時縱向和橫向承載單樁的設計及計算水平,考慮樁身初始微傾斜及土體的彈塑性,采用矩陣計算法得到地基水平抗力系數(shù)為常數(shù)時樁身側向變形和內(nèi)力的解及樁身最大位移、最大彎矩及其所在位置的計算方法。研究結果表明:解的計算值與模型試驗值較吻合;當樁頂自由時,樁身最大位移、最大彎矩及土體屈服后樁身最大彎矩距地面的距離均隨樁身初始傾角的增大而增大;樁身初始微傾斜對樁身側向響應的影響隨縱向荷載的增大而增大;樁身最大位移、最大彎矩及樁身最大彎矩距地面的距離均隨縱向荷載的增大而增大,且其變化速率隨縱向荷載和樁身初始傾角的增大而增大,因此,土體的彈塑性、縱向荷載及樁身初始微傾斜等對樁身側向響應的影響不容忽視。 

【文章來源】：中南大學學報(自然科學版). 2017年07期 北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

縱、橫向荷載下微傾單樁示意圖

相對密度ds=2.573，重度γ=19.5kN/m3，液限WL=36.38%，塑限Wp=22.59%，含水量w=24.18%；下臥砂土層厚70cm，土顆粒相對密度ds=2.649，重度γ=14.81kN/m3，不均勻系數(shù)Cu=2.55，曲率系數(shù)Cc=1.068，最大孔隙比emax=0.9793，最小孔隙比emin=0.6461，孔隙比e=0.8636。自由段無分布荷載。通過實測數(shù)據(jù)反算出地基水平抗力系數(shù)k=4.5×104kN/m3，土體屈服位移*u=1mm。當水平力Qp=26.95N時，實測的、本文解及文獻[10]中的解計算出的地面處樁身水平位移與縱向荷載的關系如圖2所示。圖2地面處樁身水平位移與縱向荷載的關系Fig.2Relationshipbetweenhorizontalpiledisplacementatgroundandverticalload由圖2可見：對于地面處樁身水平位移，本文解計算值與實測值基本吻合，從而驗證了解和程序的可靠性。另外，由于文獻[10]中的解沒有考慮土體的彈塑性，雖然在縱向荷載較小時計算值與實測值很接近，但隨著縱向荷載的增大，兩者之間的差值越來越大，

當仁擋庵翟夾?14.5%。本文解的計算值在不同縱向荷載條件下均與實測值較接近。3影響因素分析為探討樁身初始微傾斜和縱向荷載等對樁身側向變形和內(nèi)力的影響，以某橋梁樁基為例展開分析。樁徑為1.8m，地面以上及以下樁長分別為20m和40m，樁身抗彎剛度EI=9.275GN·m2，樁頂、底均自由；地基水平抗力系數(shù)k=4×104kN/m3，土體屈服位移*u=1cm。樁身自由段無分布荷載。3.1樁身初始微傾斜的影響縱向荷載Np=10MN，樁身最大位移、最大彎矩及其距離地面的距離在不同的水平荷載下與樁身初始傾角的關系如圖3所示。由圖3(a)和(b)可見：樁身最大位移和最大彎矩均隨樁身初始傾角的增大而增大，且其變化速率隨樁頂施加的水平力、力矩及樁身初始傾角的增大而稍有增大；當樁身初始傾角從0rad增大到0.01rad，水平力Qp=0.3MN、力矩Mp=0MN·m時樁身最大位移和最大彎矩分別增加約38.1%和34.9%。由圖3(c)可見：隨著樁身初始傾角的增大，當土體尚未屈服時，樁身最大彎矩距地面的距離基本不變；上部土體屈服后，樁身最大彎矩距地面的距離增大，且其變化速率隨樁頂施加的水平力、力矩及樁身初始傾角的增大而稍有增大。由水平力Qp=0.3MN、力矩Mp=0MN·m對應的曲線可知：當樁身初始傾角從0rad增大到0.01rad時，樁身最大彎矩距離地面的距離從47.5cm增至63.6cm，增幅約為33.9%。因此，樁身初始微傾斜對樁基水平承載性狀的影響較大，不容忽視。3.2縱向荷載的影響水平力Qp=300kN、力矩Mp=1MN·m，樁身最大位移、最大彎矩及其距地面的距離在不同的樁身初始傾角下與縱向荷載的關系如圖4所示。由圖4可見：隨著縱向荷載的增大，樁身最大位移、最大彎矩及其距離地面的距離均增大；當縱向荷載較小時，其增大的速?

【參考文獻】：
期刊論文
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