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1、第27卷第11期巖土工程學(xué)報(bào)Vol.27No.112005年11月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringNov.,2005地面堆載作用下鄰近樁基性狀的數(shù)值分析12陳福全，楊敏（1.福建工程學(xué)院土木工程系，福建福州350007；2.同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系，上海200092）摘要：采用土工有限元軟件PLAXIS8.2對(duì)地面堆載作用下鄰近的樁基性態(tài)進(jìn)行二維有限元分析，研究了單排樁、雙排樁在地面堆載荷載大小與作用位置、樁與土層條件、樁身約束條件等工況中的性狀。關(guān)鍵詞：被動(dòng)樁；堆載；數(shù)值分析中圖分類號(hào)：TU473文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10
2、00–4548(2005)11–1286–05作者簡(jiǎn)介：陳福全(1971–)，男，工學(xué)博士，副教授，主要從事巖土工程專業(yè)的教學(xué)與科研工作。Numericalanalysisofpilesinfluencedbylateralsoilmovementduetosurchargeloads12CHENFu-quan,YANGMin(1.DepartmentofCivilEngineering,FujianUniversityofTechnology,Fuzhou350007,China;2.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiU
3、niversity,Shanghai200092,China)Abstract:ThegeotechnicalfinitenumericalanalysissoftwarePlaxis8.2wasusedtosimulatethebehaviorofpilesinfluencedbythesoilmovementsfromanearbysurfaceloads.Pileswererepresentedbyequivalentsheet-pilewalls.Thesoil-pileinteractioneffectsofsurchargeloads,pileconditio
4、nsandsoillayerconditionswerestudied.Keywords:passivepile;surcharge;numericalanalysis0引言載作用下鄰近的樁基性態(tài)進(jìn)行二維有限元分析，研究在港口碼頭、橋梁基礎(chǔ)、工業(yè)廠房建筑，由于堆單排樁、雙排樁在各種工況中性狀。載超載引起地面下沉和側(cè)移，工程樁常常在土層側(cè)向位移的作用下工作，導(dǎo)致樁體彎矩和撓度過(guò)大，樁基1問(wèn)題的簡(jiǎn)化與有限元模型產(chǎn)生水平偏位，引起上部結(jié)構(gòu)功能失效引發(fā)事故。這忽略縱向邊界條件的影響，采用二維有限元分析，些承受被動(dòng)荷載的樁稱為被動(dòng)樁。將樁基等效為板樁，按下式計(jì)算板樁彈性模量Cart
5、er采用軸對(duì)稱有限元對(duì)被動(dòng)單樁進(jìn)行了有限Epsd+-E()udE=，[1][2][3][4]u元分析。Randolph、Springman、Naylor采用二維有限元對(duì)被動(dòng)樁性狀進(jìn)行了初步的分析。Ellis&式中p表示樁，s表示土，u為相鄰樁的中心距離，Springman分析了橋墩與鄰近的樁基及土體的相互作d為樁徑。將樁體等效為板樁，忽略了樁間土體的繞[5][6][7]流，使得受堆載作用下土層水平位移產(chǎn)生的水平作用用。魏汝龍等和王年香分析了高樁碼頭中樁土相互作用。Springman[8]、Branby&Springman[9]、PanJ.L.力均施加在樁身上，結(jié)果可能使土
6、層水平位移比實(shí)際[10]略小，而樁身水平位移比實(shí)際值略大。但是被動(dòng)樁樁等人采用三維有限元對(duì)被動(dòng)樁的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了[11]分析。研究表明采用三維有限元分析的結(jié)果無(wú)論是樁間土拱效應(yīng)分析結(jié)果表明，當(dāng)樁中心距小于3d樁體變形性狀還是側(cè)壓力分布規(guī)律均與二維分析結(jié)果相徑時(shí)，由于地面堆載導(dǎo)致的土層側(cè)向位移在被動(dòng)樁附一致。三維分析比二維分析從理論上更為合理，但魏近產(chǎn)生的側(cè)壓力有90%以上的份額由被動(dòng)樁承擔(dān)，即[6]可以將排樁等效為板樁，因此作為機(jī)理研究和性態(tài)分汝龍等指出與三維有限元計(jì)算結(jié)果相比，二維計(jì)算得出的最大水平位移和最大沉降的數(shù)值偏小約10%以析評(píng)估完全可以用二維分析。下，且樁中計(jì)
7、算應(yīng)力也相當(dāng)一致，故高樁碼頭與岸坡───────之間復(fù)雜的三維相互作用可以簡(jiǎn)化為二維問(wèn)題進(jìn)行計(jì)基金項(xiàng)目：福建省青年科技人才專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（2002J015）；福建省教育廳科技項(xiàng)目（JB04159）算。本文采用土工有限元軟件PLAXIS8.2對(duì)地面堆收稿日期:2005–03–11第11期陳福全，等.地面堆載作用下鄰近樁基性狀的數(shù)值分析1287忽略樁身尺寸效應(yīng)，樁體采用梁?jiǎn)卧x散，土層分析結(jié)果，如圖2和3所示，最大正彎矩發(fā)生在軟硬采用三角形六節(jié)點(diǎn)單元離散，左右計(jì)算范圍至少各取土層交界處。60m寬，底面基礎(chǔ)至少單樁樁長(zhǎng)深，參考文獻(xiàn)
