挤密效应对砂土中水平受荷桩影响的数值研究

TU441; 为研究桩贯入砂土地基中导致的挤密效应对桩基水平承载能力的影响,建立数值模型模拟桩的压入过程和水平承载过程并分析桩的响应.结合任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)技术和与状态相关的剪胀性砂土本构模型,对桩的贯入全过程进行模拟,并与模型试验进行对比验证.通过坐标转换与插值将轴对称ALE模型的土体状态数据传入三维拉格朗日有限元模型中,进行水平加载研究.为分析挤密效应的影响,同时模拟了无挤密效应时的水平受荷桩.结果表明,桩贯入后的挤密效应与砂土相对密度有关,在相对较密的砂土中会出现浅层砂土被挤松的现象,同时桩的贯入提高了砂土的水平应力;...

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Published in深圳大学学报（理工版） Vol. 40; no. 2; pp. 136 - 145
Main Authors 苏栋, 吴泽雄, 雷国平, 王顺
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室,广东深圳 518060%深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 518060%佛山科学技术学院交通与土木建筑学院,广东佛山 528225%维也纳自然资源与生命科学大学岩土工程研究所,奥地利维也纳 1180 01.03.2023
深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 518060
Subjects
挤密效应
任意拉格朗日-欧拉技术
p-y曲线
桩基础
岩土工程
水平承载力
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ISSN1000-2618
DOI10.3724/SP.J.1249.2023.02136

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Abstract TU441; 为研究桩贯入砂土地基中导致的挤密效应对桩基水平承载能力的影响,建立数值模型模拟桩的压入过程和水平承载过程并分析桩的响应.结合任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)技术和与状态相关的剪胀性砂土本构模型,对桩的贯入全过程进行模拟,并与模型试验进行对比验证.通过坐标转换与插值将轴对称ALE模型的土体状态数据传入三维拉格朗日有限元模型中,进行水平加载研究.为分析挤密效应的影响,同时模拟了无挤密效应时的水平受荷桩.结果表明,桩贯入后的挤密效应与砂土相对密度有关,在相对较密的砂土中会出现浅层砂土被挤松的现象,同时桩的贯入提高了砂土的水平应力;挤密桩的土水平抗力与桩水平位移曲线在松砂中普遍高于无挤密桩,在密砂中的浅层处则相反;挤密效应对松砂中长径比较小的桩的水平承载力有较大的提高作用,同时会降低密砂中长桩的承载力;由于挤密效应影响的水平承载力变化率与砂土的相对密度呈负相关,在长桩中两者有较强的线性关系.研究可为预测挤密桩的水平承载力提供参考.
AbstractList TU441; 为研究桩贯入砂土地基中导致的挤密效应对桩基水平承载能力的影响,建立数值模型模拟桩的压入过程和水平承载过程并分析桩的响应.结合任意拉格朗日-欧拉(arbitrary Lagrangian-Eulerian,ALE)技术和与状态相关的剪胀性砂土本构模型,对桩的贯入全过程进行模拟,并与模型试验进行对比验证.通过坐标转换与插值将轴对称ALE模型的土体状态数据传入三维拉格朗日有限元模型中,进行水平加载研究.为分析挤密效应的影响,同时模拟了无挤密效应时的水平受荷桩.结果表明,桩贯入后的挤密效应与砂土相对密度有关,在相对较密的砂土中会出现浅层砂土被挤松的现象,同时桩的贯入提高了砂土的水平应力;挤密桩的土水平抗力与桩水平位移曲线在松砂中普遍高于无挤密桩,在密砂中的浅层处则相反;挤密效应对松砂中长径比较小的桩的水平承载力有较大的提高作用,同时会降低密砂中长桩的承载力;由于挤密效应影响的水平承载力变化率与砂土的相对密度呈负相关,在长桩中两者有较强的线性关系.研究可为预测挤密桩的水平承载力提供参考.
Author 王顺
吴泽雄
苏栋
雷国平
AuthorAffiliation 深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 518060;深圳大学滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室,广东深圳 518060%深圳大学土木与交通工程学院,广东深圳 518060%佛山科学技术学院交通与土木建筑学院,广东佛山 528225%维也纳自然资源与生命科学大学岩土工程研究所,奥地利维也纳 1180
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