低频循环荷载对桩基础承载力的影响.pdf

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1、第27卷第2期盐城工学院学报(自然科学版)V01．27No．22014年06月JournalofYanchengInstituteofTechnology(NaturalScienceEdition)June．2014低频循环荷载对桩基础承载力的影响张宁宁，王猛，李浩，1．华电电力科学研究院，浙江杭州310030；＼2．山东省淄博市公路管理局青兰高速公路路政大队，山东淄博摘要：深水环境下的桩基础长期承受潮位的涨跌产生的低频循环荷载，从而增大了桩基础的工后沉降。室内模型试验结果表明，在低频循环荷载作用下，地基土

2、逐渐被压密，从而产生硬化，但硬化的程度无法通过试验进行定量评价。利用ABAQUS有限元软件开展数值模拟，定量评价地基土硬化对桩基础承载性能的影响。关键词：低频循环荷载；地基土硬化；桩基础承载性能；有限元模拟中图分类号：TU473．1文献标识码：A文章编号：1671—5322(2014)02—0007—04对于处在深水环境中的桩基工程而言，潮位模⋯，模型桩桩径为10cm。采用ABAQUS／的涨跌使桩基础长期承受巨大的低频循环荷载，standard进行静力分析，计算域为全部试验土体，从而增大了桩基础的工后沉降。在

3、进行桩基础原试验土体尺寸为2．67m(长)×1．63m(宽)×型试验难度大，费用高的情况下，采用室内模型试1．0m(深)，土体单元采用六面体八节点实体单验可以很好的模拟出在低频循环荷载作用下，地元，基桩与桩上的受力平板单元型式也为六面体基土逐渐被压密，从而产生硬化的结果，但却无法八节点实体单元。量化低频循环荷载对地基土的硬化程度，而利用1．2接触条件有限元分析软件则可以做到⋯。基桩与承台之间变形协调，且在荷载作用下与其它通用程序相比，ABAQUS软件在岩土不会相互脱离，故基桩与平板之间可用绑定约束工程数值计算

4、中有不可比拟的优势。它有丰富的连接]。同时，基桩与土体之间变形不协调，存适用于岩土材料的本构模型，如扩展的Druker—在相互错动滑移，故在桩土之间设置了接触面单Prager模型(线性、非线性以及可以考虑和徐变相元，其模型为库仑摩擦模型。结合)、CappedDrucker—Prager，Cam—Clay模型、1．3初始条件Mohr—Coulomb模型、混凝土材料模型、渗透性材应力初始条件：认为土体初始应力为自重应料模型(提供了依赖于孔隙比率、饱和度和流速力。可以应用弹性半空重力作用下求解应力分的各向同性和各向

5、异性材料的渗透性模型)、节量的原理来形成地应力场。理模型。ABAQUS还为用户提供了广泛的功能，位移初始条件：在成桩后未加荷前，各点位移使用起来十分简明，最复杂的问题也可以很容易取零。因此，以后计算所得的位移为相对于成桩地建立模型J。本文利用ABAQUS有限元开后所发生的位移。展数值模拟试验，定量评价地基土硬化对桩基础孔压初始条件：在加荷前，土体均为饱和，地承载性能的影响。基土中的孔隙水压力为静水压力，此时土体中的超静孔隙水压力为零。1三维有限元试验模型的建立1．4边界条件1．1计算域范围及单元选择结点位移边

6、界：与通常的三维有限元计算的利用已建试验模型的设计参数进行有限元建处理方法相同。收稿日期：2013—05—08作者简介：张宁宁(1980一)，女，山东淄博人，博士，主要研究方向为地基基础稳定性。·1O·盐城工学院学报(自然科学版)第27卷(2)利用ABAQUS软件，根据反演的土体弹验中经过lO次循环荷载后，桩基极限承载力由模，量化了循环荷载对桩基承载力的影响，得出试12．8kN提高到13．1kN，提高了2．3％。参考文献：[1]刘军，张宁宁，陈元俊．潮位对桩基础承载性能影响的模型试验[J]．盐城工学院学报：自

7、然科学版，2012，25(3)：16—20．[2]朱以文．ABAQUS与岩土工程分析[M]．香港：中国图书出版社，2005，10．[3]石亦平．ABAQUS有限元分析实例详解[M]．北京：机械工业出版社，2006，7．[4]郑军杰，彭小荣．桩土共同作用设计理论研究[J]．岩土力学，2003，24(2)：242—245．[5]李志明，汪宏，俞铭华．水平承载大直径管桩工作性状的有限元研究[J]．江苏科技大学学报：自然科学版，2007，21(1)：22—25．[6]段文峰，金菊顺，佟德生．在竖向荷载作用下桩一土数值

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