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《多层地基单桩负摩阻力的数值模拟计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第3期岩土工程学报Vol.30No.32008年3月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringMar.,2008多层地基单桩负摩阻力的数值模拟计算赵明华，刘思思(湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082)摘要：基桩负摩阻力的产生过程，实质上是桩周土沉降与桩身之间能量交互传递的过程。对桩周沉降土参与桩身能量传递的研究有助于进一步认识负摩阻力的产生机理，提高计算精度。首先对桩身变形能及所受外力做功进行了讨论并导出理论公式，然后从能量平衡与静力平衡两个角度对桩身单元的应力与应变情况进行分析，列出平衡
2、方程并导出相应的计算公式，接着在考虑地基土的抗剪强度随深度与土性的变化相应呈线性增加的基础上，列出桩身单元能量平衡方程与位移协调方程的矩阵表达式，最后通过将矩阵表达式的联立迭代求解，计算出多层地基土中单桩桩侧摩阻力、桩身轴力及桩身变形。通过计算工程实例并将该计算结果与实测数据的对比分析，得出计算结果与实测数据基本一致、所建程序能够模拟单桩的负摩阻力工作性状的结论。关键词：负摩阻力；能量平衡；静力平衡；数值计算中图分类号：TU472文献标识码：A文章编号：1000–4548(2008)03–0336–05作者简介：赵明华(1956–)，男，湖
3、南邵阳人，博士，教授，主要从事桩基础及软土地基处理研究。E-mail:liusi1949@sina.com。NumericalsimulationofnegativeskinfrictiononsinglepileinmultiplelayerdepositsZHAOMing-hua,LIUSi-si(InstituteofGeotechnicalEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:Theprocessofproducingnegativeskinfrictio
4、n(NSF)istheenergytransformationbetweenthesoilmassandpiles,andresearchesonitcanhelptoobtainfurtherunderstandingoftheNSFprinciplesandtopromotecalculationaccuracy.First,thedeformationenergyofpilesaswellastheexternalforcesactingonthemwasdiscussed,andtheoreticalformulaswerealso
5、deduced.Then,fromthetwoaspectsofenergybalanceandstaticequilibrium,thestressandstrainofpileswereanalyzed,throughwhichequilibriumsequationswerelistedandrelatedformulaswerededuced.Next,consideringthattheshearstrengthofsoilincreasedlinearlywiththedepth,matrixexpressionsofenerg
6、ybalanceanddisplacementcoordinationofpileelementweregiven.Finally,bymeansofestablishinglinearsimultaneousequationandgettingiterativesolutions,theNSFonsinglepileinmultiplelayerdeposits,theaxialforcesanddisplacementofpileswerecalculated.Throughprogramminganengineeringexample
7、andcomparingitsresultswithin-situdata,conclusionsweredrawn:thecalculatedresultswerewellagreedwithin-situdataandtheestablishedprogramcouldsimulatecharactersoftheNSFonsinglepile.Keywords:negativeskinfriction;energybalance;staticequilibrium;numericalcalculation[5]0引言负摩阻力产生的主导
8、因素之一。当桩周地基土因某种原因产生的沉降量大于桩身为了正确反映桩侧土体与桩身之间的能量传递，沉降时，土与桩侧表面将出现向下的负摩阻力[1]。而本文拟建立一个描述该能量传递过程的
