倾斜受压荷载作用下斜桩受力特性的数值分析.pdf

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1、第30卷第8期2013年8月公路交通科技JournalofHighwayandTransportafionResearchandDevelopmentVoL30No．8Aug．2013doi：10．3969／j．issn．1002—0268．2013．08．010倾斜受压荷载作用下斜桩受力特性的数值分析张麒蛰，卓卫东(福州大学土木工程学院，福建福州350108)摘要：为揭示倾斜受压荷栽作用下斜桩的受力特性，基于非关联流动Mohr—Coulomb准则的弹塑性本构关系，建立三维弹塑性有限元模型，分析了倾斜荷载作用下荷裁倾角和桩身倾角对斜桩受力特性的影响。结果

2、表明：当荷载倾角较小时，倾斜荷载作用下的斜桩刚度同时取决于轴向与水平向刚度，二者刚度存在一个平衡，导致斜桩刚度并非在轴向受力时达到最大；斜桩极限抗压承载力随着荷载倾斜角度呈现M型，桩身极限抗压承载力峰值并非出现在轴向受力时，而出现在荷载倾斜小角度附近；正向倾斜荷载作用下，桩的刚度和承载力均随桩身倾角的增大而增大，在负向倾斜荷载作用下，其结果却相反；不同倾角斜桩的极限荷载受桩一土摩擦系数影响较大。关键词：桥梁工程；受力特性；数值模拟；斜桩；倾斜荷载中图分类号：U441+．2文献标识码：A文章编号：1002—0268(2013)08—0057一05Numer

3、icalAnalysisonMechanicalPropertyofBatteredPilesunderInclinedLoadZHANGQi—zhe，ZHUOWei—dong(SchoolofCivilEngineering，FuzhouUniversity，FuzhouFujian350108，China)Abstract：Inordertorevealthemechanicalpropertyofbatteredpilesunderinclinedload，basedontheelastic—plasticconstitutiverelationo

4、fnon—associatedflowMohr-Coulombcriterion，a3Delastic-plasticfiniteelementmodelisbuilttoanalyzetheinfluenceofinclinedanglesofloadandpileonthemechanicalpropertyofbaaeredpileundertheinclinedload．Theresultindicatesthat(1)thestiffnessofbatteredpiledependsonboththeaxialandhorizontalstif

5、fnessesunderasmallerinclinedload．andthestiffnessofbatteredpiledoesnotdevelopthemaximumundertheaxialforceduetotheexistingstiffnessbalanceintheaxialandhorizontaldirection；(2)therelationbetweentheultimatecompressivebearingcapacityofbatteredpileandtheangleOfinclinationpresentsa‘M’sha

6、pe，thepeakofultimatepilecompressivebealingcapacityappearsnearasmallloadangleofinclinationinsteadofunderaxialforce；(3)Stiffnessandbearingcapacityofthebatteredpileincreaseaspileinclinationunderpositiveinclinedload，whiletheresultshowstheoppositeundernegativeinclinedload；(4)Theultima

7、teloadsofbatteredpilewithdifferentinclinationaresignificantlyaffectedbythecoefficientoffrictionbetweenpileandsoil．Keywords：bridgeengineering；mechanicalproperty；numericalsimulation；batteredpile；inclinedload0引言斜桩常被作为桥梁墩台、采油平台、高桩码头及输电线塔等结构的基础。相比于竖直桩，倾斜荷载作用下斜桩受力特性的研究报道相对较少。Poulos‘11对

8、弹性土中单斜桩的轴向位移进行弹性理论分析，认为倾斜角30。的斜桩轴向位移量比直桩