土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算-东南大学学报.PDF

第 卷第 期 东南大学学报 自然科 学版 年 月 土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算 张 浩 石名磊 郭院成 郑州大学土木工程学院 郑州 东南大学交通学院 南京 摘要 为了分析邻近堆载作用下或失稳土坡中被动桩的力学特性根据桩土侧向相互作用机理 将被动桩划分为自由段被动段和主动段将土体侧移作用下桩身附加被动荷载的分布模式假定 为二次函数基于梁理论和地基模型提出了土体侧移作用下被动桩的 通用简化计算模型然后分别建立了各桩段的微分控制方程组结合桩段界面连续条件和桩顶 桩底边界条件求得桩身响应的解析解最后通过算例分析验证了该解析解的可靠性并对被动 桩受力响应的主要影响因素进行了分析结果表明随着土体侧向位移作用于桩身被动侧荷载水 平的增大和地基土抗力的下降桩身弯矩和水平位移逐渐增大 关键词 被动桩土体侧移桩土相互作用土压力法解析解 中图分类号 文献标志码 文章编号 大量工程实践中部分基础桩不仅直接承担结 土体在自重或外荷载下的侧向位移作用如不对称 构主体作用于桩身的主动荷载而且需要抵抗周围 荷载作用下的邻近桩 滑动坡体中的结构桩 收稿日期 作者简介 张浩 男博士讲师 基金项目 国家自然科学基金资助项目 河南省高等学校重点科研资助项目 引用本文 张浩石名磊郭院成土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算东南大学学报 自然科学版 第 期 张浩等土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算 等 此类桩属于典型的被动桩 但在传统桩 作用其受力机理与一般抗压桩及侧向受荷桩截然 基设计中大多只考虑结构主体直接作用于桩身的 不同尤其是对于桩身外侧土体的水平抗力当土 主动荷载对土体侧向位移的附加作用评估不足 体发生侧向位移时这部分区域土体的抗力分布规 尤其在饱和软黏土分布的区域考虑到软土自身变 律与一般主动桩不同为便于分析并考虑到工程问 形特征 固结欠固结或蠕变等 在外部荷载作用 题的一般性根据桩土侧向位移与受荷主体的异 下桩间软土不仅会产生较大沉降导致桩身附加 同将被动桩划分为 段 地表以上的自由段 负摩阻力而且其侧向位移亦会对桩身产生附加水 主要受桩顶约束等荷载影响 受土体侧向位 平荷载使桩的承载与变形特征明显改变甚至导 移作用的被动段