液压锤打桩过程的土壤与桩接触分析  

Pile-soil contact analysis via hydraulic hammering process

作　　者：訚耀保[1] 黄姜卿[1] 王辉强[1] 沈耀冲 郭传新[3] 

机构地区：[1]同济大学机械工程学院,上海200092 [2]上海工程机械厂有限公司,上海200072 [3]北京建筑机械化研究院,北京100007

出　　处：《中国工程机械学报》2011年第4期379-385,共7页Chinese Journal of Construction Machinery

基　　金：国家科技支撑计划资助项目(2011BAJ02B06);国家"八六三"高技术研究发展计划资助项目(2007AA05Z119);国家自然科学基金资助项目(51175378;50775161);航空科学基金资助项目(20090738003)

摘　　要：液压锤利用锤体自重和液压力的共同作用来实现锤和桩的撞击并将桩贯入土层.据此分析锤和桩撞击过程以及结束后,桩和土壤之间的接触情况.利用软件ANSYS建立桩和土壤接触过程的数学模型,进行仿真计算,得出桩和土壤接触时的位移、应力、剪切力和应变的分布图.分析结果和现场应用情况的对比表明,所提出的理论和方法很好地解释了桩的贯入过程以及土壤参数的变化趋势.根据研究结果还可对打桩施工中出现的桩压溃和断桩现象进行预测、预防和评估,为桩基础工程施工提供技术支撑.By applying the self-gravity and hydraulic force, the hydraulic hummer strikes and penetrates piles into the soil. In this study, the pile-hammer striking process, together with pile-soil contact, is first analyzed. On the basis of ANSYSTM software, a mathematical model is then established for pile-soil contact. Meanwhile, the distribution diagrams of displacement, stress, shearing stress and strain are obtained via simulation. Finally,it is found from analysis results and on-site applications that the penetration process and soil parameter variation trend are well addressed by the proposed theory and method. Therefore, this approach provides a technological support for infrastructural construction through forecasting, preventing and assessing on crushing and broken piles.

关 键 词：液压锤 桩 ANSYS 接触应力 土壤 

分 类 号：TH137.9[机械工程—机械制造及自动化] TH138