基于层状土中横向受荷桩的内力与变形分析

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1、浙江大学硕士学位论文层状土中横向受荷桩的内力与变形分析姓名：李红军申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：谢康和20000101申英文提要层状土中横向受荷桩的内力与变形分析’——’—-—～—-—--___—-_-_“’^一提要本文归纳、整理并补充了横向受荷桩问题在特定条件下的解析解：编制了多层土中横向受荷桩m法计算实用程序：应用该程序分析了单层、双层土地基中横向受荷桩内力、位移变化规律，求得一组简化的可直接在工程中运用的实用计算公式，并且可以由双层土推广到多层土地基；最后，编制了采用P—Y曲线法分

2、析横向受荷桩的程序，并通过工程实例与m法进行了比较。本文工作为实际工程中横向受荷桩的内力与变形计算提供了实用有效的工具。AnalysesofLaterallyLoadedPilesinLayeredSoilsAbstractInthispaper，analyticalsolutionstotheproblemsoflaterallyloadedpilesundersomespecialconditionsaresummarizedandsupplemented．Acomputerprogramisd

3、evelopedforanalysisoflaterallyloadedpilesinlayeredsoilsbasedonclassicalmmethod．Theprogramisappliedtoanalyzethebehaviorofthepiles，andbasedontheresultsobtained，agroupofsimplifiedformulasforcalculatinginnerforcesanddisplacementsofthepilesareproposedwhichc

4、anbeusedinpracticedirectly．Finally,thep-yCldFvemethodisstudiedandtherelevantprogramdeveloped，andthecomparisonsbetweenⅢmethodandp-ycurvemethodaremadethroughacaseanalysis．Theworkpresentedhereinprovidesusefulmeansfortheanalysesoflaterallyloadedpilesinprac

5、ticalengineering第一章绪论1．1研究对象1．1．1横向受荷桩的类型横向受荷桩，顾名思义，指主要考虑承受水平荷载的桩基，最基本的情况如图1．1(a)所示。若考虑更为实际的情况，桩头可以限制转动或者伸出土面，如图11(b)、(c)所示。图中Ⅳ为桩顶水平荷载；M为桩顶弯矩：q为桩头伸出段分布荷载。MH厂、(a)(h)幽11丰611向受荷桩的儿利t丛本类，H12横向受荷桩的应用横向荷城㈣“生，一般由介质流动、结构自身形式、震作用引起，横向受荷桩的应用场合电由此而确定。1．介质流动引起横向荷载

6、一般由风力、水力、土体作用引起。(1)风力作用如高耸结构、支架、格构形结构等下的桩基。(2)水流、波浪作用设备运动及地浙江大学硕士学位论文多用于海洋工程、港口工程等。如栈桥、钢结构护岸、防波堤、石油开采平台、管道支架，以及河流中桥墩下的桩基。(3)土体作用多用于陆地上的支挡、围护结构，如深基坑开挖过程中所用的支护桩，或斜坡土体中所用的护坡桩。2．结构自身引起的横向荷载结构自身所受的重力作用由于结构形式而转化为水平荷载，一般为拱形结构，如桥梁、拱形建筑、混凝土构架等。3．设备运动引起的横向荷载大型设备

7、往复运动引起动荷载。4．地震作用引起的横向荷载地震作用通过水、土运动传给建筑物或桩基。1．2．国内外研究现状研究横向受荷桩的工作性状，实质就是研究桩土之问的共同作用问题。关于此问题的求解方法，主要有弹性理论法、极限地基反力法、地基反力系数法、p-y曲线法和其他一些方法。1．2．1弹性理论法基本假定是桩为弹性杆件，土体为各向同性线弹性半空问体，理论依据为弹性粱理论和弹性半空间明德林求解公式。Spillers(1964)不仅分析了弹性地基还分析了弹塑性地基，考虑土体屈服．可选用不同的屈服准则，计算中采用

8、迭代算法：先按弹性理论计算，当发现菜段地基反力超过极限承载力，代之以已知极限承载力，直至所柏区域土反力均不超过极限为止。Poulos(1971)运用明德林法及有限差分法，分析桩土参数(桩长、截面、模量)与桩身位移、反力系数的关系，并给出一些无量纲化的图表及土体厶确定的经验公式。Poulos(1973)运用弹性理论，但考虑土体存在极限反力，假定土体为理想弹塑性体，桩身某一点处土体变形一旦超过极限应变，即取这～点第一章绪论处土体反力为己知极限反力，以此重复迭代计算。弹性理