循环荷载作用下单桩摩阻力数值模拟

Ｑ（ ） Ｑ０ ｔ＝ ＋Ｗ ＋Ａ０ｉ ｍ 。 ｓ２ ｎ
１ 有 限元模型 基本假 定及 材料 参数
其 中， ｔ为实 际加载 在桩顶 荷载 ， Ｐ ； 为加 载在桩 顶 Ｑ（ ） ｋａＱ
竖 向荷载作用下 的桩土相互作用简 化为轴对称 的平面模型 。 的恒载 ； 为 动力 荷载 的平 衡荷 载值 ，Ｐ ； 为 动力荷 载 的半 Ｗ ｋ ａＡ。
第３ ６卷 第 １ ９期 ２０ １０ 年 ７ 月
山 西 建 筑
ｓＩ － ＡＲＣＨＩ ＮＸＩ ＴＥＣｎ Ｊ ＲＩ
Ｖ０． ６Ｎｏ． ９ １３ １
Ｊ １ ２ １ ｕ ． ００
・１ ５ ・ ０
文 章编 号 ：０ ９６ ２ ｛００）９０ ０ —３ １０ —８ ５ ２ １ １—１ ５０
的要求 ， 在长期活载作用下其承载能力的变化 规律是直接关 系到 计及使用情况进行调查统 计分析 ， 到活载 比例 为 ２ ％～４ ％。 得 ０ ０ 如何对 桥 梁 进 行 加 固 和 改 造 的 关 键 问 题 之 一。 本 文 采 用 两种土层 中的荷载计算结果见表 ２ 。 ＡＡ Ｂ ＱＵＳ 限元数值模拟软件 ， 有 针对桩长为 ２ 桩径 １ｍ 的桥 ０ｍ、 表 ２ 不同土层 荷载参数表 ＭＰ ａ
４％ ０
０． ４ ８ ０． ４ ８
弹性模量 Ｅ ｍ） ａ ２８ｅ ．５ ４
６ ６ ／０
泊松 比 ｙ ０ １７ ．６
０ ３ ．５
粘聚力 Ｃ／Ｐ １ａ 【
３
摩擦角 （）
２ ０
剪胀角 （）
Ｏ１ ．
２下 ：
关键词 ： 循环荷载 ， 阻力 ， 载比 摩 荷
中图分类 号： Ｕ４ ３ １ Ｔ ７ ． 文献标识码 ： Ａ 土； 桩为弹性材料 。材料参数见表 １ 。
０ 引言
我 国早期修建的桥梁 随着设 计荷 载等级不 断提 高迫切 需要 ２ 荷 载确定
进行加 固与改造 ， 这样才能满足 日益 繁重的交通运输要 求。桩基 ２ １ 荷 载值 的确 定 ． 础作为桥梁基础的主要形式之一 ， 其承载能力 是否满足更 高荷载 根据使用状 态下 的桥梁桩基础 的受力特性 ， 对现有的桥梁设
第一步采用锚杆静压桩对整个基础进 行加固处理 ， 然后在倾
２ 岩土工程与路基［ ． Ｍ］北京 ： 中国铁道 出版社 ，０ ６ ２０ ． 斜 的部位采取分区段封桩 的办法 ， 即在沉降量较 大的一侧先 封闭 ［ ］ 龙 卫 ． ３ 土力学地基基 础 ［ ． ４版 ． 京： Ｍ］ 第 北 清华 大学 出版 桩孔 ， 使锚杆静压桩提供的桩基反力 首先作用 在沉降量较 大一侧 ［ ］ 陈希哲．
的基础上 ， 通过房屋 的沉 降观测 ， 纠偏完成 后再 封 闭另 一侧 桩 待 头， 使整个桩体共同受力 。
第二步采用适宜 的纠偏方法进行纠偏 。
社 。 ０ ４． ２０
［ ］ 龚晓南． ４ 地基 处理 新技 术［ ． Ｍ］ 西安 ： 陕西科 学技 术 出版社 ，
２ ６． ００
５ 结 语
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｈ ｓ ｏ ｉａ ｕ ｌ ｉ ｏ ｎ ａ ｉ ｎ ｓ ｒ ｎ ｔ ｎ ｎｇ ａ ｅ ｉ ｔｏ ｅ ｔｆｃ ｔｏ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅ ｈｉｔ ｒｃ ｌｂ ｉｄ ｎｇ ｆ ｕ ｄ ｔｏ ｔ ｅ ｇ ｈｅ ｉ ｎｄ ｄ ｖ ａ ｉ ｎ ｒ ｃ ｉ ａ ｉ ｎ ｉ
ＸＩＪａ ｇ ｌ Ｓ ｎ ｇ ｎ ｉｎ －ｉ ｎ ＨＩＸｉ － ａ ｇ 、 Ｄｉ ＾
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒｃ ：Ｔｈ ｏ ｎ ａｉｎ ｐｏ ｌ ｓｏｃ ｒｅ ｉｔｒ ａ ｕｌｉｇｗｅｅａ ａｙ ｅ ，ｔｅｇ ａ ｎ ｅａｌ ｏ ｔｎ ｆｈｓｏ ｃ ｌ ｕｌｉｇ ｅ ｐｏａｉｎ ｅｆｕ ｄ ｔ ｒｂｍａ ｃｕ ｒｄｉ ｈｓｏ ｃｌｂ ｉ ｎ ｒ ｎ ｌｚ ｄ ｈ ｏ ｌ ｄ ｄ ｔｉ ｃｎ ｅ ｔｏ ｉ ｒ ａ ｉ ｎ ｘ ｌｒｔ ｏ ｎ ｉ ｄ ａ ｔｉ ｂ ｄ ｏ 、ｉｈｐｏ ｌ ｆｕ ｄ ｔ ｎｗｅｅｉｔｏ ｕ ｅ ，ｃ ｍｂｎ ｔ ｅｏ ｃｒｉｇｒａｏ ｓｏ ｉ ｏｉ ｌ ｕｌｉｇｆｕ ｄ ｔ ｎｐｏ ｌ ， ｅ ｅａ ｅ ｉｔ ｎｒｃ ｖｔ ｒｂｅ ｏ ｎ ｉ ｒ ｒｄ ｃｄ ｏ ｍ ａ ｏ ｎ ｉｅ ｗｉ ｔ ｃｕ ｒ ｅｓｎ ｆ ｓ ｒｃ ｉ ｎ ｎ ａｉ ｒｂｅ ｓｖ ｒｌ ｖａｉ ｅ — ｄ ｈ ｈ ｎ ｈ ｔ ａ ｂ ｄ ｏ ｏ ｍ ｄ ｏ
参考文献 ：
斜建筑 物进行顶 升纠偏 ， 需对顶升 支承梁体系 、 施工平 面 、 顶升量 支持 ， 延长历史建筑 的寿命 ， 在今后 的工程 建设 中要综合 运用 多
４ 历史 建筑 基础加 固纠偏 的主 要设 计思路 和 方法
一
般采用先加固再纠偏 的方 法。
［ ］ 汝军红 ． 史建筑保 护导 则与保护技 术研 究—— 沈阳近代 １ 历 建筑保护利用的理论 与实践［ ． Ｄ］ 天津 ： 津大学，０ ７ 天 ２０ ．
梁桩基在不同土层 、 不同循环 荷载作用 下的变化情 况进行 了数值
模拟分析。
表 １ 材 料 参数
材料 桩
黏土
土弹性 模 量
６ ６ ０
极限荷 载值
４２ ． ４２ ．
设计荷 载值
２１ ． ２１ ．
２％ ０
０． ２ ４ ０４ ．２
活载值 ３％ Ｏ
０６ ．３ Ｏ ６ ．３
循 环 荷 载 作 用 下 单桩 摩 阻 力数值 模 拟
曹新恒 程志强 马 晶
摘 要 ： 于桩土相互作用原理采用通用有限元程序 Ａ ＡＱ ， 基 Ｂ ＵＳ 针对 不同土层 中的桩基 的侧摩 阻力 进行 了不同荷载 比
的循环加载模 拟分 析， 结果表 明： 循环荷载作用下桩侧摩 阻力会有所提高。
ｋ ａｔ Ｓ 桩身采用 Ｃ Ｘ Ｒ单元 、 Ａ４ 桩周 土采用 Ｃ Ｘ Ｒ单元。桩周 土为匀质 幅值 ，Ｐ ； 为加载时 间，。 Ａ８ 固， 通过分级托换 ， 成全封 闭 的顶 升支承 梁 （ ） 系。对 已倾 形 柱 体
和顶升频率进行设计 。 历史建筑 加固及 纠偏 的研究 可为历 史建筑 的保护 提供技术 学科 知识 ， 使基础加 固纠偏工程能发挥最大的效益 。