阶梯型变截面桩水平承载机理研究
张建伟1
杨森2
瑜璐2
赫山林2
张龑3
1.河南大学 土木建筑学院,河南 开封 475004;开封市特殊土改性与修复工程技术研究中心,河南 开封 4750042.河南大学 土木建筑学院,河南 开封 4750043.黄河勘测规划设计研究院有限公司,河南 郑州 450003
摘要：目的 为探究粉砂地基中刚性与弹性阶梯型变截面桩的水平承载机理和变径因素对水平承载性能的影响,进行室内和数值模拟实验.方法 分别对刚、弹性阶梯型变截面桩和常截面桩进行水平加载,并利用有限元软件建立不同变径比和变径长度的数值模型.结果 研究结果表明,下半段桩径减小阶梯型变截面形式对弹性桩的水平承载性能影响较小,考虑材料利用率情况下,刚性阶梯型变截面桩的单位体积水平承载力比常截面桩提高6.4%,弹性阶梯型变截面桩提升33.28%;水平荷载相同条件下,刚性阶梯型变截面桩的浅层土抗力大于常截面桩的,弹性阶梯型变截面桩的浅层土抗力小于弹性常截面桩的;阶梯型变截面桩的水平承载力随变径比和变径长度的增加而增大,单位体积水平承载力随变径比增加而减小.变径比为0.8,变径长度占比为50%时,弹性阶梯型变截面桩的水平承载力接近于弹性常截面桩;与弹性常截面桩相比,当弹性阶梯型变截面桩变径比为0.8,变径长度占比为40%时,单位体积水平承载力提升最大.结论 与常截面桩相比,阶梯型变截面桩的单位水平承载力更高,合理设置变径长度和变径比可以节约成本.研究结果为实际工程中阶梯型变截面桩的应用提供参考.
关键词：粉砂地基阶梯型变截面桩水平承载机理变径比有限元分析
分类号：TU473.1(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家自然科学基金(51508163)河南省研究生教育改革与质量提升工程资助项目(YJS2021JD13)河南省自然科学基金资助项目(232300420292)河南大学研究生英才计划资助项目(SYLYC2023060)
论文发表日期：2025-04-27
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 176-185 )
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