基于Pasternak地基模型的H(t)-T受荷桩受力变形分析

作者：江杰; 陈丽君; 柴文成; 艾永林; 欧孝夺^*; 龚健

来源：上海交通大学学报, 2023, 1-18.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.146

• Pasternak地基模型
• 联合受荷桩
• 有限单元法
• 水平动荷载
• 扭矩

水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂。为了更准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移，基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应；引入H(t)-T耦合因子，揭示多向荷载对桩身响应的影响机理；继而利用虚功原理推导桩身单元综合刚度矩阵；最后采用改进的有限杆单元法获得H(t)-T联合受荷桩内力与位移数值解；并与已有理论解和有限元模拟结果进行对比验证。参数分析表明：土体剪切效应可约束桩身水平位移，但对扭转变形影响较小；水平动荷载增强了桩身抗扭承载力，水平动荷载幅值从0.2 Qu增大到1.0 Qu时，桩顶扭转角减小了22.6%；增大动荷载无量纲频率会减小桩顶位移和桩身最大弯矩，外荷载动力效应随桩埋深增加而减弱；杆单元模型减少了单元划分数量和计算时间，可有效提高计算效率。

• 单位
  广西大学; 广西瑞宇建筑科技有限公司; 建筑工程学院