考虑土体非线性固结沉降的复合地基桩侧负摩阻力研究.pdf

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1、第26卷第3期中国公路学报Vo1．26NO．32013年5月ChinaJourna1ofHighwayandTransportMay2O13文章编号：1001—7372(2013)03—0037—07考虑土体非线性固结沉降的复合地基桩侧负摩阻力研究孔纲强，陈力恺，刘汉龙(1．河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京210098；2．河海大学土木与交通学院，江苏南京210098)摘要：基于Davis一维非线性固结理论，求得桩周土体固结沉降随时间和深度变化的计算公式；结合桩一土双曲线荷载传递模型，建立复合地基中桩体平衡方程的矩阵表达式，通过将矩阵方程组联立迭代求

2、解，得到复合地基中桩侧摩阻力、桩身轴力及中性点位置。通过针对某工程实例的对比分析，验证了本文中所建理论计算方法的可靠性；继而探讨了地基土固结度、桩周土体初始体积压缩系数、桩端土体压缩模量及桩一土应力比对桩侧负摩阻力和中性点位置的影响。研究结果表明：所建立的考虑土体非线性固结沉降的桩侧负摩阻力计算模型可以有效、准确地反映复合地基中基桩负摩阻力和中性点位置随地基土固结时间的变化规律；桩周土体初始体积压缩系数对桩侧摩阻力影响显著，桩端土体压缩模量对中性点位置影响显著；桩身下拽力、中性点深度随着桩一土应力比的增大而减小。关键词：道路工程；复合地基；非线性固结；基桩；中性点；负摩

3、阻力中图分类号：U416．1文献标志码：AStudyonNegativeSkinFrictionofPileinCompositeFoundationConsideringNonlinearConsolidationofSoilKONGGang—qiang，CHENLi—kai，LIUHan—long’。(1．KeyLaboratoryofGeomechanicsandEmbankmentEngineering，MinistryofEducation，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China；2．SchoolofCivila

4、ndTransportationEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，Jiangsu，China)Abstract：BasedonDavisone—dimensionalnonlinearconsolidationtheory，theformulasforcalculatingthevariationofsoilsettlementwithtimeanddepthwereobtained．Withahyperbolicmodelofload—transferforpile—soilinterface，theequilibri

5、umequationsofpileincompositefoundationwereestablishedandrelatedmatrixexpressionswerededuced．Pileskinfriction，pileaxialforceandpositionofneutralpointwereobtainedbyiterativemethod．Acasestudyprovedthattheproposedtheoreticalmethodwasreliable．Theinfluencesofsoilconsolidationdegree，theinitialc

6、oefficientofvolumecompressibility，thestiffnessofpiletipsoilandthepile—soilstressratioonnegativeskinfrictionandpositionofneutralpointwerealsodiscussed．Theresultsshowthatthecomputationalmodelconsideringnonlinearconsolidationofsoilcaneffectivelyandaccuratelypredictthevariationofnegativeskin

7、frictionandpositionofneutralpointwithsoil收稿日期：2012-07—24基金项目：国家自然科学基金青年科学基金项目(51008116，51278170)；国家自然科学基金高铁联合基金项目(Ul134207)作者简介：孔纲强(1982一)，男，浙江磐安人，副教授，工学博士，E—mail：gqkongl@163．corn。38中国公路学报2013卑consolidationtime；theinitialcoefficientofvolumecompressibilitysignificantlyaffe