切线模量法在单桩非线性沉降计算中的应用.pdfVIP

第7期 广东水利水电 N )【．7 2015年 7月 GUANGD0NG WATER RES0URCESAND HYDROPOWER Ju1．2015 切线模量法在单桩非线性沉降计算中的应用木 温 勇 一，杨光华 ，黄致兴。，黄忠铭 ，张玉成 (1．广东省水利水电科学研究院，广东省岩土工程技术研究中心，广东广州 510635； 2．中山大学地球科学与地质工程学院，广东广州 510275； 3．华南理工大学，土木与交通学院，广东广州 510641) 摘 要：为 了更好地计算单桩的非线性沉降，结合规范方法将单桩沉降分为桩身压缩和桩端土沉降两部分，其中桩端土 沉降采用切线模量法计算，由于切线模量是 由原位试验得到，能反映桩端土的原状特性，同时切线模量考虑了不同应力 水平的影响，因此也能够反映桩端土沉降的非线性。通过工程实例应用表明，切线模量法用于单桩非线性沉降计算是可 行 的。 关键词 ：单桩沉降；非线性；切线模量法；规范方法 中图分类号：TU473．12 文献标识码：A 文章编号：1008—0112(2015)07—0001—03 1 概述 在实际工程中，单桩沉降计算最常用的方法是规 近年来，随着越来越多高层建筑的崛起以及桩基 范方法 ，它将单桩沉降分为桩身压缩和桩端土沉降 施工技术的进步，在工程实践中采用一柱一桩的单桩 两部分，其 中桩端土沉降按分层总和法计算得到。然 结构的情况H益增多，这时单桩的沉降计算就是一个 而，分层总和法的变形参数主要是根据室 内压缩试验 必须要解决的实际工程问题。同时，单桩沉降计算也 确定，钻探取样扰动对其影响较大，尤其是对于结构 是建立群桩沉降理论的基础…，在进行群桩基础的内 性较强的硬土，同时也不能很好地反映应力水平 的影 力分析时，需提供单桩轴向刚度的数据，而单桩轴向 响。针对分层总和法的这一不足，杨光华等 提出 刚度的确定往往又依赖于单桩的沉降分析；此外，在 根据原位压板试验确定土的非线性变形参数——原状 某些特定的地质条件下，人们还往往利用已建立的群 土的切线模量，然后将其用于分层总和法，简称切线 桩与单桩沉降之间的一些关系来估计群桩基础的沉降。 模量法。由于切线模量是 由原位试验得到，能反映土 因此，单桩沉降计算的研究具有重要工程意义。 的原状特性，同时切线模量考虑了不同应力水平的影 单桩静载试验表明_2J，土体或软质岩石中单桩 响，也能够反映地基沉降的非线性特点。因此，为了 荷载沉降曲线为一非线性曲线。为了得到单桩的非线 更好地计算单桩沉降，并使其能够反映单桩沉降的非 性沉降曲线，目前的分析方法主要有 ：有限元数值方 线性，本文结合规范方法将单桩沉降分为桩身压缩和 法、荷载传递函数法及经验曲线方法等。有限元数值 桩端土沉降两部分，其中桩端土沉降采用切线模量法 方法理论上较为完善，但程序复杂，参数确定也不够 计算，从而提出一种新的单桩非线性沉降计算方法， 方便，一般在工程上应用不多；荷载传递函数法较有 最后通过工程实例应用进行验证。 限元数值法简单，且能较好模拟桩土之间的非线性关 2 切线模量法 系，但传递函数及其参数的确定不够方便和明确，尤 文献 [5]对地基非线性沉降的计算提出了原状土 其是桩侧剪切位移函数及参数的确定；经验函数法最 切线模量法，具体原理如下： 为简便，函数的形式多为指数函数或双 曲线函数，但 当分土层 △ 在荷载P时增加一荷载增量 △p，该 经验函数法中的参数不