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《橫向荷載作用下樁-土耦合系統(tǒng)的土彈簧剛度》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2010年第31卷第4期中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Voi．31No．42010(總第132期)JOURNALOFNORTHUNIVERSITYOFCHINA(NATURALSCIENCEEDITION)(SumNo．132)文章編號：1673—3193(2010)04—0383—06橫向荷載作用下樁一土耦合系統(tǒng)的土彈簧剛度曾慶敦，甄圣威(華南理工大學(xué)土木與交通學(xué)院，廣東廣州510640)摘要：為了較準(zhǔn)確地計算橫向荷載作用下樁一土耦合系統(tǒng)的土彈簧剛度，首先基于Mindlin公式得到了力與變形量之間的關(guān)系，導(dǎo)
2、出了土彈簧剛度與深度以及土體參數(shù)之間的關(guān)系．由于公式較復(fù)雜，故采用Matlab軟件編制程序，計算了各彈簧單元的剛度系數(shù)，最后使用ANSYS軟件計算了在此彈簧剛度系數(shù)下樁的變形及各彈簧的壓力．通過與常用的基于Boussinesq解導(dǎo)出彈簧剛度的計算結(jié)果比較，兩種方法所求出的樁體位移吻合較好．結(jié)果表明：采用Mindlin導(dǎo)出的位移解能更準(zhǔn)確地確定土彈簧剛度系數(shù)．關(guān)鍵詞：基樁；橫向荷載中圖分類號：TU473．1；土彈簧；剛度；樁一土耦合系統(tǒng)；有限元法文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10．3969／j．issn．1673—3193
3、．2010．04．014SoilSpringStiffnessofSoil—PileCouplingSystemunderTransverseLoadZENGQing—dun，ZHENSheng-wei(SchoolofCivilEngineeringandTransportation，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Inordertoaccuratelycalculatethestiffnessofsoilsprin
4、gforpile—soilcouplingsystemundertransverseload。therelationbetweenforceanddisplacementwasfirstlyobtainedbyusingMindlin’Sformulaandtherelationbetweenthestiffnessofsoilspringanddepthaswellasparametersofsoilwasderived．Becauseofthecomplexityoftheformula，aprogramof
5、Matlabsoftwarewhichcandisplayspringstiffnesswasworkedoutdirectly．Atlast，thedeformationofpileandthepressuresonallsoilspringswerecalculatedwithANSYS．BycomparingwiththeresultsbasedonBoussinesq’Ssolution，thedisplacementsofpliescalculatedbytwomethodsarerelativelyc
6、oincident．TheresultsshowthatthestiffnesscoefficientsofsoilspringcanbeaccuratelydeterminedbyusingMindlin’Sformula．Keywords：pile；transverseload；soilspring；stiffness；pile—soilcouplingsystem；finiteelementmethodO引嗣隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步，大型建設(shè)工程的興建，樁基礎(chǔ)所受的水平荷載也越來越大，校核樁頂位移和土體抗力的必要
7、性也凸顯出來．但由于巖土材料本身本構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性，以及樁一土耦合結(jié)構(gòu)接觸面上應(yīng)·收稿日期：2010-04—03基金項目：華南理工大學(xué)亞熱帶建筑科學(xué)國家重點實驗室資助項目作者簡介：曾慶敦(1956一)，男．教授．主要從事工程力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)研究萬方數(shù)據(jù)384中北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2010年第4期力分布的復(fù)雜性，導(dǎo)致使用有限元軟件很難模擬出這種耦合結(jié)構(gòu)的實際情況．土彈簧法是工程中的一種常用方法，只要選擇的土彈簧個數(shù)合適，使用土彈簧的彈力來代替土體抗力就是一種切實可行且非常簡便的方法，但關(guān)鍵問題是如何確定土彈簧的
8、剛度系數(shù)．已知的確定土彈簧剛度系數(shù)的方法有很多，大多是假設(shè)一種水平地基反力系數(shù)與深度的關(guān)系[1。2]．這些方法或者隨深度線性增大(比如現(xiàn)行的橋梁樁基規(guī)范推薦在一定樁頂位移范圍內(nèi)使用的“m”法[3])，或者不隨深度變化H]．P—Y曲線法[5-6]是引用國外的方法，考慮了土的非線性，并且不受樁頂位移的限制，但該法在參數(shù)選取和數(shù)值計算方面都存在一定的難度，故可操作性差．這些方法
