自平衡试桩荷载c沉降曲线的解析算法

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1、第25卷增1岩石力学与工程学报Vol.25Supp.12006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006自平衡试桩荷载–沉降曲线的解析算法1，222蒋益平，杨敏，熊巨华(1.上海市城市建设设计研究院，上海200011；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092)摘要：自平衡试桩是一种新的静荷载试桩方法。采用荷载传递法，根据桩侧土的塑性发展规律，推导得到自平衡试桩荷载–曲线的完整解析解，其中桩侧土采用双折线模型、桩端土采用三折线模型。讨论传递函数模型参数的确定

2、方法。通过工程实例验证了解析解的合理性，反映出解析解能较好地描述自平衡试桩的荷载–沉降特性。关键词：土力学；自平衡试桩；荷载传递；解析解中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1000–6915(2006)增1–3258–07ANALYTICALEQUATIONOFLOADING-SETTLEMENTCURVEUNDERO-CELLPILETESTINGMETHOD1，222JIANGYiping，YANGMin，XIONGJuhua(1.ShanghaiUrbanConstructionDesignandResearchI

3、nstitute，Shanghai200011，China；2.DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：TheO-cellpiletesting(OPT)methodisanewaxialstaticloadtestofpile.Basedonplasticlawofpilelateralsoil，asetofanalyticalequationsoftheloading-settlementcurvef

4、orOPTareestablishedbyusingloadtransfermethod，inwhichpilelateralsoilissimulatedwithbilinearload-transfermodelandpiletoesoilwithtrilinearload-transfermodel.Themethodtogettheparameteroftheload-transferfunctionisdiscussed.Theanalyticalequationverifiedbytwohistoryengineer

5、ingcasescanbeusedtodescribetheloading-settlementcharacteristicofOPTeffectively.Keywords：soilmechanics；O-cellpiletestingmethod；loadtransfer；analyticalsolution1引言[1，2]自平衡试桩是一种新的静荷载试桩方法，它的基本原理为：将装有千斤顶的荷载箱放置于桩底或桩的下部适当位置(该深度上下的承载力相当)，荷载箱以上桩段发挥的侧摩阻力与荷载箱以下桩段的侧摩阻力和端承力互为反力，见图

6、1。自平衡试桩法具有独特的优点为：不需要反力平台、在图1自平衡试桩原理示意图高承载力的桩基测试中具有明显的优点，在实际工Fig.1SketchoftheOPTprinciple程中应用越来越广，但相应的理论研究工作滞后。收稿日期：2005–08–29；修回日期：2005–11–10作者简介：蒋益平(1974–)，男，硕士，1996年毕业于长春地质学院水工系水文地质与工程地质专业，现为注册岩土工程师，主要从事岩土工程勘察、咨询、设计和桩基方面的研究工作。E-mail：jyp11@sohu.com第25卷增1蒋益平等.自平衡试桩荷载

7、–沉降曲线的解析算法•3259•轴向荷载下桩的工作性状的研究方法主要有：弹性理论法、剪切位移法、荷载传递法(位移协调法和解析法)、有限单元法。荷载传递法由Seed和Reese(1957)最早提出，把桩划分成若干个弹性单元，每个单元与土体之间用非线性弹簧模拟，以模拟桩–土间的荷载传递关系，由静力平衡和桩身弹性理论可导出荷载传递法的基本微分方程，根据实图2桩微段受力模式测传递函数或假设不同传递函数，分别通过位移协Fig.2Forcemodelofpileelement[3]调法和解析法研究轴向荷载作用下桩的工作性状。荷载传递法概念简

8、单，应用起来方便，只要确定了模拟桩的受力性状，但是考虑到沉渣对自平衡试桩桩侧和桩端的荷载传递函数，在经过简单的运算后影响显著，因此桩端土的传递函数采用三折线模就可以得到单桩的荷载–沉降关系式，计算结果与型，增加对沉渣的厚度和性质的反映，即桩侧土的影响因素之间的关