在动荷载作用下单桩和群桩桩身轴力对比分析

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1、圆园16年第6期混凝土与水泥制品圆园16晕燥.66月悦匀陨晕粤悦韵晕悦砸耘栽耘粤晕阅悦耘酝耘晕栽孕砸韵阅哉悦栽杂June在动荷载作用下单桩和群桩桩身轴力对比分析1袁232李光明袁刘春原袁李明生渊1.天津大学建筑工程学院袁300072曰2.天津市市政工程设计研究院袁300051曰3.河北工业大学土木工程学院袁天津300401冤摘要院为了更准确找出在静力条件下桩身轴力的递变规律袁以四桩模型下单桩所受荷载为标准袁分别对单桩模型尧双桩模型尧三桩模型的上部结构进行设计袁使它们在静力条件下单桩受力同四桩模型条件下的单桩受力相

2、同袁然后在不同地震波形及其相对应的不同加速度峰值条件下对这四类桩型进行数值模拟遥研究结果表明袁随着地震加速度峰值的不断增大袁各桩型的轴力值也在逐渐增大袁距桩顶5倍桩径处轴力增加明显曰在同一地震峰值作用条件下袁各桩型桩身轴力增量都在不断减小曰地震波与正弦波作用下的桩身轴力分布规律基本相同袁正弦波下的各桩型桩身轴力值比地震波下的轴力值偏大遥关键词院桩身轴力曰不同桩型曰地震波曰加速度峰值曰预应力管桩Abstract:Inordertofindthealternationruleofpileaxialforcepreci

3、sely,regardingthesinglepileloadinfour-pilemodelunderstaticconditionsasthestandard,upperstructuresoftheone-pilemodel,two-pilemodel,three-pilemodelaredesignedtomakesurethattheloadofeachpileofthesemodelsisthesameastheloadofsinglepileinfour-pilemodel,andthenumeri

4、calsimulationsforthefourpiletypearecarriedoutunderdifferentseismicwaveformsanddifferentpeakacceleration.Theresultsshowthataxialforceofeachpiletypeincreasesgraduallywiththeincreasingofpeakacceleration,andthepileaxialforceincreasesapparentlyat5timespilediameter

5、tothetop.Atthesameseismicpeakvalueconditions,pileaxialforcesofallthefourpiletypesdecrease.Inaddition,thedistributionruleoftheaxialforcealongthepilebodyunderseismicfunctionshowsthatthedistributionsofpileaxialforcesunderseismicwaveandsinewavearebasicallythesame

6、,butthepileaxialforceoftheeachpilebodyundersinewaveisbigger.Keywords:Pileaxialforce;Differentpiletype;Seismicwave;Peakacceleration;Prestressedconcretepile中图分类号院TU528.79文献标识码院A文章编号院1000-4637渊2016冤06-40-050前言限元模型取典型的四桩模型袁见图1和图2袁模型管在现代建筑工程中袁预应力管桩凭借其良好的桩外径为50mm袁内

7、径为42mm袁壁厚为4mm袁桩长受力性能应用越来越广泛遥但是管桩在与承台和上为2m袁桩轴心间距为200mm曰承台尺寸为360mm伊部结构协同工作中袁桩侧土体和上部结构的共同作360mm伊70mm曰试验时上部结构采用质量为111kg[1-2]用下受力性能受到了一定程度的影响袁尤其是在的质量块袁尺寸为500mm伊360mm伊100mm曰模型箱地震荷载作用条件下袁管桩的轴向力变化显著遥目的尺寸为1400mm伊1400mm伊2000mm袁数值模型中前袁很多学者对单桩和群桩在静力条件下轴向受力各部件使用的物理参数见表1遥为

8、了提高数值模拟[3-4]特点已做了大量研究袁但在动力条件下管桩承载分析的准确性袁本文模型所有单元均采用C3D8R单[5]规律研究甚少遥元曰模型的边界条件为院模型整个底部限制了向上本文分别对单桩至四桩做了数值模拟研究袁讨的自由度袁四个侧面限制了水平面上的两个自由论了单桩尧双桩尧三桩和四桩在不同地震波和相对度遥在数值模型的整个底部施加了时程为15s的地应的不同加速度峰值条件下