Gibson地基中V-T联合受荷桩承载力分析

为探讨桩顶竖向力(V)和扭矩(T)共同作用时的桩身受力特性,于桩顶先作用V后施加T,视桩周土为Gibson地基,并考虑桩-土接触面上的位移非协调性,基于剪切位移法和桩身荷载传递函数建立出桩身位移控制方程,引入力和位移边界条件后,推导出桩周土处于不同受力阶段时的桩身内力位移解析解,由此求得不同V-T组合作用下的桩身承载力,进而获得桩身承载力包络图。进一步的参数分析表明,对于V-T联合受荷桩:保持桩身长径比m0不变,桩身承载力随桩长L的增加而变大,而L不变时,桩身承载力随m0增加而增加;随桩土刚度比λ、桩侧土体剪切模量和极限摩阻力分布常数比值n的增大,桩身承载力逐渐减小;随桩顶扭矩的增加,桩顶所能承受的竖向力不断减小,且减幅先快后慢,最终趋于零。

弯梁桥中V-T联合受荷桩承载力分析

为探讨弯梁桥中基桩在竖向力V和扭矩T共同作用下的受力特性,考虑土体剪切模量和桩侧极限摩阻力沿深度线性增加(Gibson地基),并计入加载路径和桩-土接触面位移非协调性的影响,基于桩身荷载传递函数和剪切位移法建立桩身位移控制方程,引入相应的力和位移边界条件后,导出桩周土处于不同受力状态时的桩身内力位移解析解,由此求得不同加载路径下V-T联合受荷桩的承载力,进而获得桩身承载力包络图。研究结果表明:对于V-T联合受荷桩,桩身承载力随长径比增加而增加,但随桩侧土体剪切模量与极限摩阻力分布常数之比和桩土刚度比的增大而逐渐减小;桩顶可承受的竖向力随扭矩增加不断减小而趋于0,且V→T承载力包络线始终处于T→V承载力包络线外侧。