不平衡堆载下单桩水平承载性状的数值分析

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1、第l1卷第4期南京工程学院学报(自然科学版)Vo1．11．No．42013年12月JournalofNanjingInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)Dec．，2013文章编号：1672—2558(2013)04—0035—04不平衡堆载下单桩水平承载性状的数值分析朱中发，陈向阳，戴国亮(1．东南大学土木工程学院，江苏南京210096；2．浙江省交通规划设计研究院，浙江杭州310006；3．东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京210

2、096)摘要：工程桩周围经常会存在不平衡的堆载现象，大面积填土引起的荷栽对相邻建筑物桩基的影响主要集中在三个关键问题：负摩阻力问题、被动桩问题和土体的蠕变效应与时变效应问题．本文采用有限元软件ABAQUS对新吹填区不平衡堆载的桩土模型进行有限元计算，从堆载高度、距离和宽度三个方面对不平衡堆栽的单桩水平特性的影响进行了比较分析，可为实际工程提供一定的参考．关键词：新吹填区；桩；不平衡堆栽；数值分析中图分类号：TP393NumericalAnalysisoftheLoadingPropertyofSingle

3、PilesunderImbalancedSurchargeLoadsZhuZhong—fa，CHENXiang—yang，DAIGuo—liang’(1．SchoolofCivilEngineering，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．ZhejiangProvincialInstituteofCommunicationsPlanning，Design&Research，Hangzhou310006；3．KeyLaboratoryforRCandPRCSt

4、ructuresofEducationMinistry，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Imbalancedsurchargeloadsareoftenfoundexistaroundengineeringpiles．Theimpactsofloadcausedbylargeareabackfillingearthonthepilefoundationofadjacentbuildingsarenegativefrictionproblem

5、s，passivepileproblems，transienteffectsandsoilcreepefect．Thispapercalculatesthepile-soilmodelofimbalancedsurchargeloadsatnewreclamationareabyusingfiniteelementsoftwareABAQUS．Theimpat‘一balancedsurchargeloadsonsinglepilesisstudiedintermsoftheheight，distance，

6、andwidthofloading．Thisresearchisofhelpforpracticalprojeets．Keywords：newreclamationarea；pile；imbalaneedsurchargeload；numericalanalysis随着沿海城市群的快速发展，沿海各大、中城市都不同程度存在土地资源短缺的问题，围海造陆成为解决以上问题的一个极好的途径．大面积填土引起的荷载对相邻建筑物桩基的影响主要集中在三个关键问题：1)负摩阻力问题；2)被动桩问题；3)土体的蠕变效应与时变效

7、应问题．然而上述问题在实际工程中并未引起足够重视，大量兴建的桥梁、工业厂房等建筑物的桩基础仍然事故频繁．本文利用有限元软件ABAQUS对新吹填区导致的被动桩问题进行模拟计算，探讨堆载高度、距离、宽度等因素对单桩的影响．1有限元分析模型本文ABAQUS建模中，桩的模型选择弹性模型，土的模型选择弹塑性模型．土的弹性部分基于广义胡收稿日期：2013—09—02作者简介：朱中发，硕士生，研究方向为新吹填区对已建桥梁桩基的作用机理E·mail：zfzhuseu@163．corn36南京工程学院学报(自然科学版)20

8、13年12月克定律，选择各项同性弹性模型；土的塑性模型选择Mohr．Coulomb塑性模型．接触面的法向模型选择硬接触，即只有在压紧状态时才能传递法向压力P．接触面的摩擦模型为Coulomb摩擦，使用摩擦系数来表示接触面之间的摩擦特性，计算公式为r。t×P式中：丁为临界切应力；为摩擦系数；P为法向接触压强．在切向力达到临界切应力之前，摩擦面之间不会发生相对滑动l．2依托工程概况本文的计算模型是结合浙江省台州湾大表1计算参数表桥