考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（１）０１７８０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０１．０２５考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算①②①③林智勇戴自航（①福州大学岩土工程研究所福州３５０１０８）（②福建工程学院土木工程学院福州３５０１０８）（③卧龙岗大学土木、采矿与环境工程学院澳大利亚新南威尔士洲２５２２）摘要桩群在土中的加筋与遮帘效应是客观存在的，但目前的理论与实践均未能或有效地考虑该效应。基于剪切变形法原理，在计算某一根桩沉降时，考虑了其他各相邻基桩的存在对该桩沉降的折减，即加筋与遮

2、帘效应，得到了桩侧桩－土接触等效剪切弹簧刚度，建立了桩身位移微分方程，分别求得桩顶沉降－桩端沉降、桩顶荷载－桩端压力的递推关系，从而得到了各桩在自身荷载作用下引起自身沉降的柔度系数；同理，也求得了各邻桩在其桩顶荷载下引起它桩沉降的柔度系数，最终建立了群桩沉降计算的柔度矩阵方程。推导过程中，考虑了地基土的成层性及桩端沉降的相互影响，并提出了基于一定深度内的Ｍｉｎｄｌｉｎ位移解且考虑桩径影响的桩端压力－桩端位移关系新模式。算例结果表明，本文方法与实测值较为接近，且按本文方法求得的群桩中基桩相互作用系数明显小于弹性理论计算结果，且与实测值吻合较好。关键词加筋与遮帘效应群桩沉降层状地基等效刚度柔度

3、系数矩阵中图分类号：ＴＵ４７３文献标识码：ＡＳＥＴＴＬＥＭＥＮＴＣＡＬＣＵＬＡＴＩＯＮＯＦＰＩＬＥＧＲＯＵＰＳＩＮＬＡＹＥＲＥＤＳＯＩＬＷＩＴＨＣＯＮＳＩＤＥＲＡＴＩＯＮＯＦＲＥＩＮＦＯＲＣＩＮＧＡＮＤＲＥＳＴＲＡＩＮＩＮＧＥＦＦＥＣＴ①②①③ＬＩＮＺｈｉｙｏｎｇＤＡＩＺｉｈａｎｇ（①ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８）（②ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８）（③ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌ，Ｍｉｎｉ

4、ｎｇａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＷｏｌｌｏｎｇｏｎｇ，ＮＳＷ２５２２）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇａｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｐｉｌｅｓｅｍｂｅｄｄｅｄｉｎｓｏｉｌｓｉｓｏｂｊｅｃｔｉｖｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｉｓｅｆｆｅｃｔｉｓｎｏｔｏｒｈａｓｎｏｔｂｅｅｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｎｅｅｄｓｔｏｂｅｃｏｎｔｉｎｕｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｈｅａｒｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｒｅｉｎｆｏｒ

5、ｃｉｎｇａｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｔａｋｅｎｉｎｔｏａｃｃｏｕｎｔｉｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｉｌｅｇｒｏｕｐｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｒｅｄｕｃｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｔｈｅｏｔｈｅｒａｄｊａｃｅｎｔｐｉｌｅｓａｎｄｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｓｔｉｆｆｎｅｓｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｏｆｓｏｉｌａｒｏｕｎｄｅａｃｈｐｉｌｅａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｔｈｅｎｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｒａｎｓｆｅｒｍｅｔｈｏｄ，ｖｅｒｔｉｃａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｅｑ

6、ｕａｔｉｏｎｃａｕｓｅｄｂｙｌｏａｄａｃｔｉｎｇｏｎｔｏｐｏｆｔｈｅａｎａｌｙｚｉｎｇｐｉｌｅｉｓｂｕｉｌｔ．Ｓｏｒｅｃｕｒｒｅｎｃｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔａｎｄａｘｉａｌｆｏｒｃｅｂｅｔｗｅｅｎｐｉｌｅｈｅａｄａｎｄｐｉｌｅｔｉｐａｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｄｅｄｕｃｅｄ．Ｔｈｕｓａｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｔｔｈｅｐｉｌｅｔｏｐｉｎｄｕｃｅｄｂｙｉｔｓｌｏａｄｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．收稿日期：２０１３－１２－１７；收到修改稿日期：２０１４－０９－１１．基金项目：福建省自然科学基金资助项目（２０１１Ｊ０１３０８）

7、资助．第一作者简介：林智勇（１９８２－），男，博士，讲师，主要从事桩基理论计算与数值分析的研究与教学．Ｅｍａｉｌ：ｌｓｉｒ＠１３９．ｃｏｍ通讯作者简介：戴自航（１９６６－），男，博士，教授，博士生导师，主要从事边坡稳定分析、建筑基础、基坑支护等方面的教学与研究．Ｅｍａｉｌ：Ｍｒ．ｄａｉ＠１６３．ｃｏｍ２３（１）林智勇等：考虑加筋与遮帘效应的层状地基群桩沉降计算１７９Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｃｏｅ