黄土地区桩基桩土共同作用性状仿真与试验研究  

SIMULATION OF PILE-SOIL INTERACTION BEHAVIOR OF BRIDGE PILE IN LOESS AREA AND ITS TEST STUDY

作　　者：李晋[1] 

机构地区：[1]长安大学公路学院

出　　处：《岩石力学与工程学报》2008年第5期1081-1081,共1页Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering

基　　金：交通部西部交通建设科技项目(200131800017)

摘　　要：黄土的工程特性和地层分布具有其自身的特点,黄土地区桥梁桩基桩–土–承台共同工作的研究越来越受到工程界和学术界的关注。在总结国内外研究现状的基础上,通过现场测试和离心试验研究,利用数值仿真技术,结合理论推导,对黄土区桥梁桩基桩–土–承台共同作用进行系统分析:(1)基于Visual Fortran平台,对大型通用有限元软件Marc进行二次开发,研发了更适用于分析桩基和岩土问题的系列用户子程序包,主要包括:模拟地基初始应力及其释放子程序、移动分布荷载子程序、参数随工况变化的非线性弹性本构关系子程序、接触面单元子程序和动态接触状态子程序等。(2)进行黄土地区桥梁桩基现场静载试验,试验中布设了百分表、弦式钢筋应力计和混凝土应变计等测试仪器,对各级荷载下的桩顶沉降、桩身轴力、桩端反力及桩侧摩阻力进行现场测试和分析;同时进行现场浸水试验,对黄土湿陷区干燥状态及浸水状态下单桩竖向承载特性变化情况进行研究,揭示地面浸水对黄土区域桥梁桩基承载力性状的影响:分析桩及桩周土浸水期间的沉降变化规律。(3)建立分析桥梁桩基单桩空间轴对称有限元模型;结合此模型提出计算自重湿陷性黄土地区合理桩长的方法——叠加法,得出当中性点上、下土层摩擦力分布形式相同时,应增加的桩长与摩擦力的分布形式无关,而只与极限摩擦力的大小有关的结论。运用此方法分析自重湿陷性黄土湿陷特性对桩基承载性状的影响规律,结果表明:在极限荷载时,中性点深度与桩长有关;湿陷系数对桩剩余承载力的影响是非线性的;定量给出中性点深度及应增加桩长的范围。基于剪切位移法并利用弹性理论,推导自重湿陷性黄土条件下桩基沉降、轴力及中性点计算公式,并与工程实测进行对比验证。(4)考虑桩周土体及桩–土接触的�

关 键 词：基础工程 湿陷性黄土 桥梁桩基 离心试验 数值仿真 Marc二次开发 桩-土-承台共同作用 负摩擦力 

分 类 号：TU413[建筑科学—岩土工程]