库区水位循环条件下斜坡桩基长期性能预测模型研究

作者：张高峰; 姚国文^*; 宋安祥; 蒋欣健; 冯梓航; 王北辰

来源：防灾减灾工程学报, 2023, 1-12.

DOI：10.13409/j.cnki.jdpme.20221025007

• 库水位循环作用
• 斜坡桩
• 长期性能
• 预测模型
• 有限元模型
• FEM-SPH转换耦合算法

库水位循环作用下，库岸边坡岩土体强度参数逐年劣化，岸坡不断变形、下滑，对桩基产生长期侧向作用，造成桩基损伤积累，甚至破坏。为探究库区斜坡桩基的长期性能，构建了库水位循环作用下考虑岩土体劣化效应的斜坡桩-土耦合体系理论模型；提出采用FEM-SPH(有限元-光滑粒子流体动力学)转换耦合算法建立三维斜坡桩-土有限元模型。结合工程案例，将理论模型与有限元模型对比分析，结果表明：两种预测模型均能对桩基的长期性能作出预测评估，二者计算结果吻合较好，墩桩偏位预测平均误差在14%左右，承载力预测误差不超过12%；理论计算模型能较好地反映桩基弹塑性阶段性能，而对于桩基破坏阶段适用性较差；有限元模型能较直观准确地揭示库岸边坡失稳演化过程、桩基损伤破坏机制以及桩-土长期相互作用效应。

• 单位
  中铁隧道集团一处有限公司; 土木工程学院; 重庆交通大学