层状地基中桩基础的竖向荷载位移关系非线性分析方法

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1、第30卷第10期岩土工程学报Vol.30No.102008年….10月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringOct.,2008层状地基中桩基础的竖向荷载位移关系非线性分析方法1，22，31，23黄茂松，江杰，梁发云，顾倩燕(1.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092；2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；3.中船第九设计研究院工程有限公司，上海200063)摘要：基于Winkler地基模型，推导了分层土中单桩处于线弹性和弹塑性状态的荷载传递矩阵，提出了单桩竖向位移内力非线性简化分析方法。考虑群桩中的“被动桩”与周围土体的

2、相互“遮拦效应”，对传统的桩–桩相互作用系数进行修正，并将其应用于刚性承台下受荷群桩和桩筏基础的非线性分析中。由于考虑了土体的成层性和桩土相互作用的非线性特性，计算模型更好地反映了土体的实际性状。计算结果与有限元计算值和试验结果进行对比分析，验证了本文方法的正确性，可应用于实际工程问题的分析。关键词：成层土；群桩；桩筏；桩–桩相互作用；非线性中图分类号：TU473.1文献标识码：A文章编号：1000–4548(2008)10–1423–07作者简介：黄茂松(1965–)，男，浙江玉环人，教授，博士生导师，从事岩土工程方面的科研和教学工作。E-mail:mshuang@tongji.edu

3、.cn。Nonlinearanalysisforsettlementofverticallyloadedpilefoundationinlayeredsoils1，22，31，23HUANGMao-song，JIANGJie，LIANGFa-yun，GUQian-yan(1.KeyLaboratoryofGeotechnicalandUndergroundEngineeringoftheMinistryofEducation,Shanghai200092,China;2.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shangh

4、ai200092,China;3.ChinaShipbuildingNDRIEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200063,China)Abstract:BasedontheWinklermodel,theloadtransfermatrixesofsinglepileinelasticandelasto-plasticstateinlayeredsoilwerepresentedtoobtainthesimplifiednonlinearmethodforanalysisofsettlementandinternalforceofsinglepile.Theshel

5、teringeffectbetweenpassivepilesandsoilwastakenintoaccounttomodifytheconventionalinteractionfactorbetweentwopiles.Theapproximateapproachwiththeconceptoftheinteractionfactorwasemployedtostudythenonlinearbehaviorofpilegroupswithrigidcapandpiledraftfoundation.Becausethenonhomogeneityofsoilandnonlinea

6、rinteractionbetweenpilesandsoilwasconsidered,thetheoreticalmodelagreedwiththefactquitewell.Thecalculatedresultswascomparedwiththoseofthefiniteelementandfieldtests,andthefeasibilityoftheproposedmodelfortheanalysisofpilegroupsandpiledraftfoundationwasproved.Keywords:layeredsoil;pilegroup;piledraft;

7、pile-pileinteraction;nonlinearity论过高地估计了桩土相互作用，尤其当桩作为减沉桩0引言来设计时，必须要考虑桩土相互作用的非线性特性。尽管桩基是国内外应用最广泛的一类基础形式，用三维数值方法（有限单元法或有限差分法）对但由于它是一种非常复杂的力学体系，桩–土–桩相群桩进行分析，可以克服以上方法存在的缺点。[5][6]互作用的研究至今仍是岩土工程中的热点、难点问题。Trochanis等（1991）、San