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大直径负摩擦灌注长桩荷载-沉降关系研究 2007年12月 第12期总第410期 水运工程 Portamp;WaterwayEngineering Dec.2o07 No.12SerialNo,410 大直径负摩擦灌注长桩荷载一沉降关系研究 宋炎 (上海大学土木工程系,上海200072) 摘要:提出大直径灌注长桩工作性状并同时考虑负摩阻力的桩侧荷载传递模型,桩端采用双曲线荷载传递模型模拟土的 非线性变形特性,并引入混凝土的Rusch模型来考虑高荷载水平作用下桩身混凝土的弹塑性性状,采用Mindlin解答以考虑 桩侧摩阻力在桩端处产生的桩端位移,从而建立了层状地基中大直径负摩擦灌注长桩的荷载传递分析理论.根据该理论计算 得到的荷载一沉降曲线与实测的曲线较为吻合,可作为确定大直径灌注长桩承载力的依据,经过对工程实例的计算与实测对 比分析,证明该理论可靠,方法简单,且具有较好的适用性. 关键词:大直径;负摩擦;灌注长桩;Rusch模型;Mindlin解;层状地基 中图分类号:TU473.1文献标志码:A文章编号:1002—4972(2007)-0020—06 OnLoad-SettlementRelationofLongLarge-diameterCast-in-SituPlacePilesUnder NegativeFriction SONGYan (DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China) Abstract:rheloadtransferfunctiontakingaccountofnegativefrictionispresentedastheloadtransfer modelofpile—sidetosimulatenonlinearbehaviorsofsurroundingsoil.Thehyperbolicloadtransfermodelisusedfor thepileendtosimulatethenonlineardeformationpropertiesofsoil.AndtheRuschmodelofconcreteisintroduced forconsideringtheelastic—plasticcharacteristicofpileunderheavyload.Furthermore,theMindlinSsolutionis adoptedtomakethecalculatedsettlementofapiletallywellwiththepracticalvalue.Therefore,theanalyticaltheory ofloadtransferforlonglarge-diametercast-in—placepilesinlayeredgroundisestablished,whichcanbeusednot onlytocalculatethesettlementandbearingcapacityoflarge—diameterpilesinlayerground,butalsotoanalyzethe loadtransferlawoflarge-diameterpilesinlayeredground.rhederivedload-settlementcurveagreedwellwiththe testingresults,thusitcanbeusedinpractice. Keywords:largediameter;negativefriction;longcast—in—placepile;Ruschmodel;Mindlinssolution; layeredsoil 随着我国经济的高速发展,大跨度桥梁,大 型的水利工程的日益增多,上部结构对基础的承 载力要求越来越高,使具有较大单桩承载力的大 直径灌注长桩的使用变得普遍.但对于该类型桩, 特别是计人负摩阻力的大直径灌注长桩,至今仍 没有合理的计算方法.由于大直径长桩的荷载传 递机理和变形特征与普通中,小直径桩存在着明 显的差异,因此,用中,小直径桩计算理论来分 析大直径长桩是不合适的.现行规范的设计方法 不能充分反映大直径长桩的承载变形机理,理论 与实际之间存在着矛盾.因此,开展大直径长桩 承载性能研究不仅是桩基理论自身发展的需要, 更是工程界的迫切要求. 现行的桩基计算方法有多种,近年来采用荷载 收稿日期:2007—07—26 作者简介:宋炎(1981一),男,硕士,主要从事结构与土相互作用,结构非线性及工程抗震方面的研究. 盆 第l2期宋炎:负摩阻力作用下大直径超长桩荷栽一沉降关系研究?21? 传递法分析