开挖深度对抗拔桩极限承载力的影响.pdf

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1、王岚声：开挖深度对抗拔桩极限承载力的影响开挖深度对抗拔桩极限承载力的影响王岚声(成都理工大学环境与土木工程学院。成都610059)【摘要】基坑开挖会改变地基应力场，进而对抗拔桩产生不利影响。采用弹塑性有限元法，借助ABAQUS软件建立有限元分析模型，分析抗拔桩承载机理和开挖深度对抗拔桩极限承载力的影响规律。分析结果表明：在开挖宽度不变的条件下，随着开挖深度增加，抗拔桩极限承载力降低，极限状态下的桩顶位移减小；当开挖深度为0．5倍有效桩长和1倍有效桩长时，抗拔桩极限承载力较开挖前分别下降16．59％和35．46

2、％。【关键词】抗拔桩；开挖深度；极限承载力；有限元分析【中图分类号】TU473．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)07—0123—03EI『1T0FEKCAVA【OND圈唧oNUI删AIEB=巴UNGCAPACrI-Y0FI刀PIⅡTP]匝JWANGLan—sheng(CollegeofEnvironmentandCivilEngi．，ChengduUniv．ofTechnology，Chengdu610059，China)Abstract：Bearingcapacityofupli

3、ftpileswouldbeinfluencedbythechangeofthegroundstressunderdeepexcavation．Theelastic—plasticfiniteelementmethodisadoptedtobuildafiniteelementa—nalysismodelbyusingABAQUSsoftware，andtheinfluenceofexcavationdepthisanalyzed．Finally，thebearingmechanismofupliftpile

4、sandtheinfluencelawofexcavationdepthareobtained．Theanaly—zingresultsshowthat：undertheconditionofconstantexcavationwidth，astheexcavationdepthincrea—ses，ultimatebearingcapacityandthecorrespondingdisplacementofthetopofpiledecrease；theulti—matebearingcapacityfa

5、llsby16．59％and35．46％respectively，whentheexcavationdepthishalfandonetimeslengthoftheeffectivepile．Keywords：upliftpiles；excavationdepth；ultimatebearingcapacity；FEM0引言1有限元模型随着城市建设的发展，抗拔桩在工程中的应用13本文利用ABAQUS有限元软件建立分析模型，采益广泛，很多工程都需要进行基坑开挖，而基坑开挖用桩顶位移控制施加荷载。在计算分析过程

6、中假定会对抗拔桩产生不利影响，所以有必要对开挖条件下土体为弹塑性材料，桩体为弹性材料，不考虑桩身在及再加载时桩的受力和变形机理进行研究⋯。目前，上拔荷载过程中的开裂现象。Dickin和Leung(1990)、Birch和Dickin(1998)、杜1．1土体本构模型广印(2000)H、万世明(2001)、何思明(2001)、宫土体本构模型采用Mohr—Coulomb模型，传统的常青(2006)、黄茂松(2007、2008)0引、孙晓立Mohr～Coulomb模型中屈服面存在尖角，使塑性流动(2OLO)Do]、

7、罗耀武(2010)】、刁钰(2011)D2]、胡琦方向不唯一，导致数值计算繁琐且收敛缓慢。为了避(2013)先后对抗拔桩开展了相关研究，但针对开挖免这些问题，ABAQUS提供的Mohr—Coulomb模型选深度对抗拔桩承载力的影响的研究却较少。取连续光滑的流动势函数引。由于实际工程情况和现场试验条件的限制，深层1．2桩土接触面模型开挖条件下的抗拔桩极限承载力实际上无法通过现桩土接触面之间的相互作用包括两部分：一是接场试桩获得，因而采用理论的分析方法来探讨深层开触面的法向作用，二是接触面的切向作用。挖条件下抗拔

8、桩的承载力特性十分必要。在本文分析过程中，桩土接触面的法向行为采用本文采用弹塑性有限元法，借助ABAQUS软件建“硬接触”来模拟，即对接触面间能够传递的接触压力立有限面分柝模型，分析抗拔桩承载机理和开挖深度的量值不作限制，当接触面之间的接触压力变为零或对抗拔桩极限承载力的影响规律。负值时，两个接触面分离并且约束被移开，这样便可l24低温建筑技术2014年第7期(总第193期)实现抗拔桩在上拔过程中桩