开挖卸荷桩土界面荷载传递模型的修正与验证 - 哈尔滨工业大学学报.pdfVIP

第４６卷　 第 １０期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４６ Ｎｏ１０ 　 　 ２０ １４年１０月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｏｃｔ． ２０１４ 　 　 　 　 　 　 开挖卸荷桩土界面荷载传递模型的修正与验证 １，２ １，２ 陈　 明 ，李镜培 （１．同济大学 地下建筑与工程系，２０００９２ 上海；２．同济大学 岩土及地下工程教育部重点试验室，２０００９２ 上海） 摘　 要：为了准确预测深开挖条件下桩基的承载变形性状，在桩土界面荷载传递计算模型中考虑了卸荷效应．基于快速 ３Ｄ － 拉格朗日法（ＦＬＡＣ ），将线弹性 完全塑性的桩土界面荷载传递模型修正为双曲线计算模型，修正后的模型可以考虑开 挖卸荷后桩周土体法向应力减小对桩土界面剪切刚度的影响，也可以考虑开挖深度、面积和桩长对桩端阻力的影响．利 用修正模型对开挖条件下砂土地基中的单桩进行了足尺数值试验，分析计算了开挖后桩基的承载性能，并将修正后模型 － 的计算值与软件内嵌的线弹性 完全塑性模型的计算值及试验值进行对比分析．结果表明：修正后计算模型和传统计算 模型都能够较准确地预测开挖条件下桩基总极限承载力，但是，修正计算模型考虑了支护结构外围土体对桩端承载力的 贡献，能更准确地预测桩身下部侧摩阻力与桩端阻力．因此，修正计算模型更适合开挖条件下的桩基承载力计算． 关键词：深开挖；荷载传递；剪切刚度；有限差分法 － － － 中图分类号：ＴＵ４７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１４）１０ ００７５ ０６ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｌｏａｄ⁃ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｏｒ ｐｉｌｅ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｄｅｅｐ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ １，２ １，２ ＣＨＥＮ Ｍｉｎｇ ，ＬＩ Ｊｉｎｇｐｅｉ （１． Ｄｅｐｔ． ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００９２ Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ；２． Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０００９２ Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｌｏａｄ⁃ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｉｌｅ⁃ｓｏｉｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｕｎｄｅｒ ｄｅｅｐ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ． Ｉｔ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｓｈｅａｒ ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｗｈｉｃｈ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｎｏｒｍａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｓｏｉｌ， ｂｕｔ ａｌｓｏ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈｅ ｉｎ