大面积路堤荷载下带承台桩的荷载传递分析

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1、第42卷第2期土木工程学报Vol.42No.22009年2月CHINACIVILENGINEERINGJOURNALFeb.2009大面积路堤荷载下带承台桩的荷载传递分析121楼晓明孙晓锋陈广（1．同济大学，上海200092；2．江苏省交通规划设计研究院，江苏南京210005）摘要：提出用迭代法分析大面积路堤荷载下带承台桩荷载传递特性的计算方法。将大面积路堤桩中的任意一根桩及其代表的桩间土看作一个存在相互作用力的柱杆系统，单个柱杆用荷载传递法分析，柱杆之间的相互影响用迭代法分析。该方法可简便地考虑桩、土、承台和路堤的相互作用，地基土的分层特性和桩身

2、荷载传递函数的非线性。假定传递函数分别为线弹性全塑性和指数曲线的模型时，对双层地基中的路堤桩进行了算例分析，得到荷载分担比、等沉面、中性点、沉降、轴力、摩阻力等结果。讨论桩顶荷载分担比、中性点位置随填土高度、桩长和承台置换率的变化规律。计算桩顶荷载分担比与模型试验的中央桩实测结果大体一致，荷载传递特性与数值模拟结果也大体一致。关键词：路堤；带承台桩；荷载传递函数；桩顶荷载分担比中图分类号：U416.01文献标识码：A文章编号：1000-131X（2009）02-0098-07Analysisonloadtransferforcapedpilesun

3、derlargeareaofembankment121LouXiaomingSunXiaofengChenGuang(1.TongjiUniversity，Shanghai200092,China;2.JiangsuTransportationSurveyandDesignInstitute,Nanjing210005,China)Abstract:Aniterativemethodtoanalyzetheloadtransferofcapedpilesunderlargeareaofembankmentwaspresented.Anindivid

4、ualpilewiththesurroundingsoilinlargescalepilegroupswastakenasacolumnsystemwithinteractions.Anindividualpilecolumnwasanalyzedbyusingaloadtransfermethod,whiletheinteractionwasanalyzedthroughaniterativeprocess.Thepile-soil-cap-embankmentinteractionandthenonlinearityofloadtransfer

5、curveforlayeredsoilsmaybeconvenientlytakenintoaccount.Regardingtheloadtransfercurveasidealelastoplasticorexponentialcurve,anembankmentcapedpileinlayeredsoilsisanalyzedtoobtainthestressratio,equal-settlementsurface,neutralpoint,displacement,axialforce,andskinfrictionalresistanc

6、e.Factorsinfluencingthepileefficacyandneutralpointlocationwerestudied,includingfillthickness,pilelength,replacementratioofcap,etc.Thecalculatedpileefficacyisagreementwiththemeasuredvalueforthecentralpileof3×3pilegroup,andsoistheloadtransfercharacteristics.Keywords:embankment;c

7、apedpile;loadtransfercurve;pileefficacyE-mail:tjlxmk@online.sh.cn进行设计，从而限制了它的应用，因此对路堤桩分析引言方法和工作机理进行研究具有重要意义。关于路堤桩的国内外研究现状如下，大致分为三类。桩承式路堤作为一种新型的地基处理技术在国外（1）以填土为主要分析对象的方法［1-3］已经得到广泛的应用，国内也逐渐兴起，例如上在填土荷载的作用下，桩间土的沉降大于桩，这［4］海F1赛车场、软土地区高速公路拓宽工程。桩承种差异沉降，一方面使得桩间土上部的填土（外土式路堤是一个由桩（带承台）、桩

8、间土、水平加筋体柱）对桩顶上部的填土（内土柱）产生一个向下滑动和填土组成的系统，这四部分互相作用，互相影响，的趋势，内外土