考虑桩土滑移的超长桩沉降非线性算法

《考虑桩土滑移的超长桩沉降非线性算法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、考虑桩土滑移的超长桩沉降非线性算法桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状，采用三折线荷载传递模型模拟其竖向荷载下桩侧传递规律，并以理论τz曲线描述桩侧界面桩土接触非线性。在此基础上，针对荷载传递过程中桩土滑移现象，对超长桩及桩周土分别建立单元进行离散化处理，根据桩土体系平衡条件得出桩土体系刚度矩阵方程及其迭代求解流程，从而提出了可考虑桩土滑移的超长桩沉降计算非线性分析算法与现场试桩实测数据对比表明，本文方法计算值与实测值基本吻合，可供工程实践参考　　　　关键词：超长桩；荷载传递模型；相对滑移；刚度矩阵法；迭代法　　：U443.15：A　　对于超长桩目前尚无明确定义，通常指桩长(z

2、＞50m)较长，基桩承载力主要由桩侧阻所提供的桩［1-2］，而随着我国深厚软土区（沿海地区及内陆湖区）高层建筑及大型跨江、跨海桥梁工程的大量兴建，大量桩基工程桩长已远远超出50m的范畴，深度过百m的已不在少数，如苏通长江大桥百m长桩就有410根［3］.超长桩基桩承载力非常高，在正常工作荷载下，仅有部分桩侧摩阻力充分发挥，但高层建筑或大型桥梁工程对沉降要求极为严格，沉降量往往成为控制超长桩承载能力的首要指标，因此研究超长桩荷载沉降关系具有重要的工程意义.　　合理地模拟超长桩荷载传递规律是研究超长桩荷载沉降关系的关键因素.大量研究表明，众多深厚软土区超长桩桩周土层由表面硬壳层、淤泥

3、层、软土层等性质差异巨大的土层组成，在荷载作用下将出现硬化及软化等不同的屈服特性，且在荷载传递过程中，桩与土的变形往往不协调，即出现明显的桩土滑移现象，鉴于上述原因，导致超长桩的传力体系十分复杂，目前工程应用一直采用半经验半理论的方法［4］.　　针对上述情况，本文在讨论超长桩荷载传递模型的基础上，采用刚度矩阵法对超长桩的沉降进行非线性求解，建立了一种可较全面地考虑桩周土体的成层性及非线性、桩土滑移现象的超长桩沉降计算方法，为工程计算提供参考.　　5结论　　考虑超长桩桩侧土体的成层性及不同的屈服特性，分别采用三折线模型及双曲线模型描述超长桩桩侧及桩端的荷载传递规律引入桩土滑移概念及

4、τz理论曲线，对超长桩及桩周土分别划分单元进行离散化，建立了其整体刚度矩阵，并采用迭代法进行求解，从而提出了可模拟桩土滑移的超长桩非线性算法，该方法概念清晰，且可较全面地考虑超长桩的荷载传递特性基于现场大型静载荷试验对本文方法进行了验证.对比数据表明，本文理论计算结果与实测值基本吻合，可在工程实际中应用.　　桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状，采用三折线荷载传递模型模拟其竖向荷载下桩侧传递规律，并以理论τz曲线描述桩侧界面桩土接触非线性。在此基础上，针对荷载传递过程中桩土滑移现象，对超长桩及桩周土分别建立单元进行离散化处理，根据桩土体系平衡条件得出桩土体系刚度矩阵方程及其迭代求解

5、流程，从而提出了可考虑桩土滑移的超长桩沉降计算非线性分析算法与现场试桩实测数据对比表明，本文方法计算值与实测值基本吻合，可供工程实践参考　　　　关键词：超长桩；荷载传递模型；相对滑移；刚度矩阵法；迭代法　　：U443.15：A　　对于超长桩目前尚无明确定义，通常指桩长(z＞50m)较长，基桩承载力主要由桩侧阻所提供的桩［1-2］，而随着我国深厚软土区（沿海地区及内陆湖区）高层建筑及大型跨江、跨海桥梁工程的大量兴建，大量桩基工程桩长已远远超出50m的范畴，深度过百m的已不在少数，如苏通长江大桥百m长桩就有410根［3］.超长桩基桩承载力非常高，在正常工作荷载下，仅有部分桩

6、侧摩阻力充分发挥，但高层建筑或大型桥梁工程对沉降要求极为严格，沉降量往往成为控制超长桩承载能力的首要指标，因此研究超长桩荷载沉降关系具有重要的工程意义.　　合理地模拟超长桩荷载传递规律是研究超长桩荷载沉降关系的关键因素.大量研究表明，众多深厚软土区超长桩桩周土层由表面硬壳层、淤泥层、软土层等性质差异巨大的土层组成，在荷载作用下将出现硬化及软化等不同的屈服特性，且在荷载传递过程中，桩与土的变形往往不协调，即出现明显的桩土滑移现象，鉴于上述原因，导致超长桩的传力体系十分复杂，目前工程应用一直采用半经验半理论的方法［4］.　　针对上述情况，本文在讨论超长桩荷载传递模型的基础上，采用刚度矩阵

7、法对超长桩的沉降进行非线性求解，建立了一种可较全面地考虑桩周土体的成层性及非线性、桩土滑移现象的超长桩沉降计算方法，为工程计算提供参考.　　5结论　　考虑超长桩桩侧土体的成层性及不同的屈服特性，分别采用三折线模型及双曲线模型描述超长桩桩侧及桩端的荷载传递规律引入桩土滑移概念及τz理论曲线，对超长桩及桩周土分别划分单元进行离散化，建立了其整体刚度矩阵，并采用迭代法进行求解，从而提出了可模拟