水平循环荷载下斜坡段基桩动力响应特性模型试验研究

作者：赵明华; 黄万江; 杨超炜^*; 彭文哲

来源：铁道科学与工程学报, 2022, 19(08): 2268-2277.

DOI：10.19713/j.cnki.43-1423/u.t20210991

• 桩基础
• 水平循环荷载
• 斜坡段
• 模型试验

为探究不同工况下斜坡段基桩的水平动力响应特性，设计并开展7组模型试验，分析不同斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数下桩顶水平位移及弯矩的分布规律。研究结果表明：桩顶水平位移随循环次数增加而持续增大，但其增长速率却逐渐减小；随着循环次数增加，P-Δ效应对桩顶水平位移的影响逐渐变大；当循环次数n<100时，不同斜坡坡度下基桩的水平动力响应特性对循环次数变化较为敏感，而当n>100时，桩顶水平位移上、下包络线之间的差值保持不变且该差值与斜坡坡度及荷载幅值均成正相关；水平循环荷载下桩顶水平位移均为对应静荷载下桩顶水平位移的2.40倍以上，且该比值与水平荷载幅值呈正相关；随着循环次数增加，桩身弯矩逐渐增大，表明桩前土体开始弱化；随着斜坡坡度由30°增加到60°，桩身弯矩随循环次数增加而出现显著变化的范围z/l由0.40增加到0.64，表明桩前土体弱化的深度范围与斜坡坡度呈正相关；基桩承载性能与斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数均呈负相关；以静荷载下桩顶水平位移为基础，提出了可考虑斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数影响的桩顶水平位移拟合公式，计算数据与实测数据相比，相对误差在10%以内，该拟合公式适用于较大的竖向荷载与水平循环荷载共同作用下的斜坡段基桩桩顶水平位移的计算。

• 单位
  湖南大学; 土木工程学院