大面积堆载作用下轴向受力隔离桩的承载机制分析-论文.pdf

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1、第33卷第2期岩石力学与工程学报Vl0l_33N0．22014年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb．，2014大面积堆载作用下轴向受力隔离桩的承载机制分析竺明星，龚维明～，徐国平，何小元fI．东南大学土木工程学院，江苏南京210096；2．东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京2100963．中交公路规划设计院有限公司，北京100010)摘要：为分析大面积堆载作用下轴向受荷隔离桩的被动受力特性，首先从布辛奈斯克(Boussinesq)改进解

2、出发，推导出各种形式堆载作用下水平附加压力的理论计算公式；在此公式基础上，从土体的运动和应力的传递方式入手，对考虑土拱效应的局部塑性变形理论进行改进，从而得到合理的隔离桩桩身被动荷载分布；最后，根据考虑土体局部塑性屈服及轴向荷载重力二阶效应影响的三参数Winkler弹性地基梁模型，建立桩身弹性段与塑性段的微分方程组，求解过程中采用矩阵传递法结合Laplace正逆变换的方法解得隔离桩桩身被动受力特性的数值解，并用试验数据进行验证。结果表明，数值解与模型试验实测值吻合较好，本研究中关于被动桩的求解方法具有较高的应用与参考价值

3、。关键词：桩基础；堆载；隔离桩；Laplace正逆变换；矩阵传递法中图分类号：Tu472文献标识码：A文章编号：1000—6915(2014)02—0421—12ANALYSISOFBEARINGMECHANISMOFAXIALLYLoADEDISoLATIoNPILESUNDERLARGE．SCALESURCHARGELoADINGZHUMingxing1GONGWeiming1。。XUGuoping，HEXiaoyuan1，，f1．SchoolofCivilEngineering，SoutheastUniversit

4、y，Nanjing，Jiangsu210096，China；2．KeyLaboratoryofConcreteandPrestressedConcreteStructuresofMinistryofEducation，SoutheastUniversity，Nanjing，Jiangsu210096，China；3．CCCCHighwayConsultantsCo．，Ltd．，Beijing100010，China)Abstract：Thispaperaimsatanalyzingthepassivemechanical

5、characteristicsofaxiallyloadedisolationpilesunderlarge-scalesurchargeloading．Firstly，theformulationforcalculatinglateraladditionalpressurewithlocalsurchargeisdeducedbasedonthesolutionofimprovedBoussinesq．Thenaccordingtosoilmovementandstresstransferapproach，therat

6、ionalpassiveloaddistributionofisolationpilesisobtainedbyimprovinglocaldeformationtheoryofplasticityconsideringsoilarching．Finally，diferentialequationsofelasticandplasticregionsofisolatedpilesareestablishedbyconsideringthegravitysecond-orderefectcausedbylateralloa

7、dandyieldofsoilfortri-parameterWinklerelasticfoundationbeammode1．CombiningmatrixtransfermethodwithLaplaceforwardandinversetransformation，thenumericalsolutionofpassivemechanicalfeaturesofisolationpilesisobtained．Later，theproposedapproachisverifiedbythetestdata．The

8、resultsindicatethatthenumericalandmeasuredresultsareingoodagreement，andtheproposedapproachisapplicableinengineeringpractice．Keywords：pilefoundations：surchargel