【摘要】：采用三維非線性有限元方法對水平荷載作用下海上單樁基礎(chǔ)力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了比較系統(tǒng)的數(shù)值分析.樁身混凝土采用彌散開裂模型,鋼筋采用基于Mises屈服準(zhǔn)則的理想彈塑性本構(gòu)模型.首先對已有的基樁水平靜載原位試驗(yàn)進(jìn)行了數(shù)值模擬,計(jì)算結(jié)果與相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較吻合.進(jìn)而探討樁周土內(nèi)摩擦角、變形模量、樁體配筋率及豎向荷載水平等對海上單樁樁頭水平位移與水平承載力的影響,結(jié)果表明:增大樁周土內(nèi)摩擦角可有效提高樁基水平承載力.配筋率較低的單樁,其水平承載力容許值主要受樁身開裂控制,而對于配筋率較高的樁,水平承載力容許值受樁頭水平位移控制.由上部結(jié)構(gòu)物傳遞下來的豎向荷載有利于樁頂側(cè)移的減小,但同時會增加樁身最大彎矩,最優(yōu)豎向荷載水平為單樁豎向極限荷載的0.4~0.6倍.
[Abstract]:A three-dimensional nonlinear finite element method is used to analyze the mechanical response of offshore single pile foundation under horizontal load. The dispersion cracking model is used for pile concrete and the ideal elastoplastic constitutive model based on Mises yield criterion is used for reinforcing steel bar. First, the numerical simulation of the existing horizontal static loading test of pile is carried out, and the calculated results are in good agreement with the related experimental data. Furthermore, the effects of internal friction angle, deformation modulus, reinforcement ratio and vertical load level on horizontal displacement and horizontal bearing capacity of offshore single pile head are discussed. The results show that the horizontal bearing capacity of pile foundation can be improved effectively by increasing the internal friction angle of soil around the pile. For the single pile with lower reinforcement ratio, the allowable value of horizontal bearing capacity is mainly controlled by the crack of the pile body, while for the pile with higher reinforcement ratio, the allowable value of horizontal bearing capacity is controlled by the horizontal displacement of the pile head. The vertical load transmitted by the superstructure is beneficial to the reduction of the lateral displacement of the pile top, but it also increases the maximum bending moment of the pile body. The optimal vertical load level is 0.4 脳 0.6 times of the vertical limit load of a single pile.
【作者單位】： 魯東大學(xué)巖土工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;河海大學(xué)土木與交通學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50909048) 山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(ZR2015EM047) 中國博士后科學(xué)基金項(xiàng)目(2015M581713)
【分類號】：U443.15

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本文編號：2469053