抗滑桩应变特征与内力非线性研究

摘要

为探究抗滑桩实际内力与变形间的规律,特别是桩土相互作用下桩体受力、变形、稳定性等特征,通过抗滑桩大型物理模型试验,结合MATLAB拟合推导实现从桩表面应变散点数据到桩身挠度分布的求解.对比同桩长不同加载条件与同加载条件不同桩长两种情况下桩表面应变、桩身弯矩、剪力及挠度,分析抗滑桩的应变特征与内力变化规律.研究表明:单调与循环加载条件下抗滑桩工作阶段划分为三阶段,即未开裂阶段、混凝土开裂-钢筋屈服阶段、钢筋屈服-桩体破坏阶段.未开裂阶段一、二级荷载下由于土的压密性桩体略微回弹,桩表面应变、桩身弯矩、受荷段剪力及挠度出现较小的负值(绝对值约为破坏时的1％).混凝土开裂-钢筋屈服阶段应变、弯矩、剪力、挠度增速明显加快.钢筋屈服-桩体破坏阶段应变、弯矩、剪力、挠度呈非线性增长,桩体的破坏模式均为弯剪破坏.随着自由端长度的增加,破坏时应变、弯矩增大,而剪力减小,破坏时应变增长约10％,弯矩增长约3％,剪力减少约20％;相对于单调加载,循环加载下最大弯矩值和最大挠度均有增大,最大弯矩增长约2％,最大挠度增长约1％.