桩端土刚度对桩侧阻力影响的数值分析

Numerical analysis of influence of stiffness of pile tip soil on shaft resistance

固定桩侧土层压缩模量,采用有限元方法计算分析了不同桩端土层与桩侧土层压缩模量比Eb/Es情况下单桩承载性状及桩周土体单元应力状态和位移的变化。结果表明:不同桩端土层刚度会使桩侧土中竖向附加应力产生变化,在同一桩顶位移情况下,桩端土层刚度越大,桩端平面以上桩侧高应力区范围也越大;随着桩端土层刚度增大,桩身下段一定范围内(10～15 d)的桩侧阻力有所提高,桩端土层刚度对桩侧阻力具有增强效应。结合桩端侧附近土体单元微体应力状态变化的分析表明,增强效应发生机理在于随桩端土层刚度的增加,直接导致桩体受压破损侧鼓效应增强;同时,桩端土层对上部桩侧土体向下位移起到阻滞约束作用增强,致使桩端侧一定范围内土体围压增加,土体抗剪强度提高,桩侧摩阻力增大。