地面超载下摩擦单桩负摩阻力的连续介质力学解

作     者：刘齐建 苏耀辉 黄奕彬 邓涛 LIU Qijian;SU Yaohui;HUANG Yibin;DENG Tao

作者机构：湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 湖南大学建筑安全与节能教育部重点实验室湖南长沙410082 华东勘测设计院(福建)有限公司福建福州350003 福州大学土木工程学院福建福州350116 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878265 52178331) 

出 版 物：《建筑科学与工程学报》 (Journal of Architecture and Civil Engineering)

年 卷 期：2024年第41卷第2期

页      码：173-180页

摘      要：针对地面超载引起的摩擦单桩负摩阻力,提出了一种基于桩土相互作用和连续介质力学的竖向位移模型来模拟桩土系统位移,模型中包含了桩土轴线位移函数和沿径向的衰减函数;采用变分法得到了桩土系统的总势能,从而得到了位移模型中桩土位移和衰减函数的耦合控制方程;利用迭代法求解了这两个耦合函数,得到了桩身轴力、中性面、负摩阻力、下拉力和土弹簧等效刚度等关键参数的数学表达式;通过和原位试验及已有理论结果的对比,验证了所提方法的正确性。结果表明:桩土模量比对桩的负摩阻力和下拉力有显著影响,中性面位置与长细比密切相关,而与桩土模量比关系不大;随着桩土模量比增大和桩长细比减小,桩身同一位置处轴力增长明显,但增长速率变缓;地面超载作用下桩周土体位移最大沉降出现在地表处,且地表以下0.3倍桩长范围内为位移强烈影响区;桩长细比和桩土模量比的增加均会使桩周土体位移场影响范围增大。

主 题 词：地面超载 摩擦桩 变分法 中性面 下拉力 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.19815/j.jace.2022.04018

馆 藏 号：203127322...