斜坡桩水平循环特性模型试验及有限杆单元解

作者：彭文哲; 赵明华; 杨超炜^*; 赵衡

来源：岩土力学, 2023, 44(02): 381-391.

DOI：10.16285/j.rsm.2022.0186

• 桥梁工程
• 桩基础
• 水平循环特性
• 模型试验
• 斜坡效应
• 有限杆单元法

为了揭示斜坡效应和循环弱化效应共同影响下的斜坡桩水平循环特性，进行了不同循环次数、荷载幅值及坡度下的单向水平循环加载试验，并将水平静载试验作为对照，揭示了桩顶位移、桩身弯矩及地基反力等变化规律。综合考虑二阶效应及桩-土相互作用的影响，对单元刚度矩阵进行了改进，提出了有限杆单元解。将理论预测曲线等与实测曲线及幂级数法计算结果进行了对比，验证了有限杆单元解的合理性。结果表明：桩身弯矩及位移均随循环次数非线性增加，最大弯矩位置逐渐从无量纲深度z_α=1.25下移到z_α=1.75；桩顶无量纲位移y0,α与循环次数n之间的关系符合幂函数y0,α=An0.11；当荷载幅值由20 N增加到40 N时，最大无量纲弯矩由0.010增加到0.029，位置均保持在z_α=1.7附近；当坡度由30°增加到60°时，最大无量纲弯矩由0.011(z_α=1)增加到0.025(z_α=2.5)。

• 单位
  湖南大学; 土木工程学院