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第13 卷 第2 期 中 国 水 运 Vol.13 No.2 2013 年 2 月 China Water Transport February 2013 基于试验法对圆形空心群桩承受侧向 压力作用下的研究 陈永豪，李 燕 （河南华禹黄河工程局，河南新乡 453003 ） 摘 要：桩基础除了利用桩身摩擦应力及桩底的承载力将上部结构轴向力荷重传递至土层外，也必须支承结构物传递 至基桩的侧向力或扭转力，其中侧向力主要来自风力、海浪、车辆、地震力及土压力等，而且这种侧向力对群桩的作 用不是一次性的，而具有反复行和多次性，在反复的侧向力的作用下，桩会发生一定的变形，在工程中是严重的安全 隐患。文中利用室内模型试验法探讨侧向循环荷载作用下群桩的弯矩改变情况，得出结论：圆形空心群桩桩头弯矩皆 会随着循环次数的增加而有变小的超势，桩中心间距5D 较3D 桩头弯矩大，这对实际工程有很大的参考价值。 关键词：空心群桩；桩基础；侧向压力；弯矩 中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1006-7973 （2013）02-0255-02 桩基础应用于大地工程上已有长久的历史，桩受侧向荷载 态进行分析。 的研究包括理论分析、经验方法、模型试验及现场全尺寸试验 二、群桩承受侧向荷载 等，可供工程设计参考，在实际工程应用上，常见的多为群桩 群桩的力学行为比单桩的力学行为复杂许多，是典型的 的设计，但对于群桩承受侧向力行为的研究却比单桩承受侧向 桩-土壤-桩的互制问题。基桩在实际应用上主要是以群桩的 力行为研究少，因此，对于群桩受侧向荷载时，桩基础的力学 型式组成，利用桩帽将个别独立的单桩联结在一起，使群桩 行为与桩-土互制机制与影响因素有更深入研究了解的必要。 在受到侧向力的作用时，各单桩的桩头位移可以一致且在设 [3] 影响桩基础承受侧向反覆荷载时的因素有桩身周围土壤 计分析时可以降低自由度 。 的材料特性、基桩的几何形状及桩材刚度、桩置入土中方式、 影响群桩效应的主要因素有三种：（1）边桩效应；（2） 侧向作用力的型式、反覆荷重作用次数、桩与土壤互制的几 影子效应；（3）几何形状。 何边界条件等复杂的条件，桩基础受侧向循环荷载时，其力 （1）桩效应：由于群桩中基桩与基桩前后桩间距变窄造 学行为会因循环次数及土壤受到反覆应力的次数而逐渐不 成各单桩后的土壤应力区重叠，而降低群桩的侧向抵抗力， 同。故，本文主要针对圆形空心群桩在受到侧向压力作用下 使得群桩比单桩产生较大的位移。随着侧向荷载的增加，当 [1] 的变化情况进行研究 。 桩前土壤渐达到极限承载力时桩前土壤会形成被动土体，此 一、研究方法的选用 时被动土体会互相重叠，造成土层的承载力折减。 [2] （ [4] 基桩 承受侧向荷载其实是属于三维空间的范畴，地基反 2）影子效应 ：影子效应的影响，此现象的成因是当 力模数法将该力学行为做适度的简化，将原本三度空间的问题 基桩承受荷重越大，周围的土壤越达到临界状态时，形成被 简化成二度空间的问题，大大地减少运算的复杂性，且其分析 动土体，前后桩桩距过小时，其被动破坏土体会互相重叠， 结果能符合工程所需。然而对于复