竖向荷载下GRF桩基础桩土变形机制的数值模拟.pdfVIP

竖 向荷载下GRF桩基础桩土变形机制 的数值模拟 文 松 霖王雪剑长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室，武汉 430010 [摘 要]GRF桩基础是一种新型岩土增强型桩基础，它在大直径桩周围分层、辐射状分布锚杆来改善桩—土相互作用 机理。利用岩土计算软件FLAC3D，建立三维非线性模型，考虑桩—土、锚杆—土的接触效应，分析研究了桩侧土体、锚杆及桩 端土体变形机制，并与等直径直桩进行对比。数值计算结果表明：南于锚杆的存在,GRF桩基础桩周土体变形明显小于直桩 的桩周土体变形，且桩侧土体变形表现出 了不同的变形趋势。锚杆的变形会随着荷载的增大而增大，且在相同荷载作用下不 同埋置深度锚杆变形也不同。 [关键词]GRF桩基础；数值计算；桩侧土体；锚杆；桩端土体 TU473;TU473.1+2 A NumericalSimulationonDeformationMechanismofPileand SoilforGRFPileFoundationunderVerticalLoad WENSong-linWANGXue-JianKeyLaboratoryofGeotechnicalMechanicsandEngineeringofMinistryofWaterResources, YangtzeRiverScientificResearchInstitute,Wuhan430010,China [Abstract] GRFpilefoundationisanewtypeofgeo-reinforcementpilefoundation.Itimprovesinteractionmechanismbetween pileandsoilbysettinglayeredandradializedanchoraroundlargediameterpile. ThroughFLAC3Dcalculationsoftware,3Dnonlinear modelisestablished,andthedeformationmechanismofpilesidesoil,anchorandpiletoesoilisanalyzedconsideringoncontacteffect betweenpileandsoil,anchorandsoil,whichiscomparedwithstraightpileofthesamediameter.Thenumericalresultsshowthatthe pilesidesoilsdeformationofGRFpilefoundationismuchlessthanstraightpileduetoanchoreffect,andthedeformationtrendofpile sidesoilisdifferent.Theheaviertheloadis,thebiggerthedeformationofanchoris,andunderthesameloadthedeformationof anchoratdifferentburieddepthsisdifferent. [Keywords]GRFpilefoundation;numericalsimulation;pilesidesoil;anchor;piletoesoil 12 建筑科学 第28卷 桩～土、锚杆一土的接触效应，主要分析研究了桩侧 通过接触面节点与桩体单元、锚杆单元之间的作用。 土体、锚杆及桩端土体变形机制。 2．2计算模型 2．2．1 几何参数的选取 2数值的模型的建立 GRF桩基础模型桩长为18m，桩径为4．8m，锚 2．1模型单元与本构关系 杆直径为0．09m，长为0．9m，锚杆分四排布置，排间 地基土选用莫尔一库伦模型。桩单元和锚杆单 距为3．9m，每排六根，对称布置。计算模型边界长、 元选用实体弹性单元。桩体与锚杆之间刚性连接。 宽均为200m，通过试算，桩端以下土体计算范围取 考虑桩土