砂土中斜桩单桩水平承载与变形特性数值分析

摘要

为了研究砂土中各方向水平荷载作用下斜桩单桩的变形及承载特性,基于数值模拟探究正、负斜桩在水平荷载作用下桩周土的位移区范围、桩-土接触应力及桩身位移、剪力和弯矩分布,并进一步分析水平斜交荷载作用下斜桩单桩的承载力,给出不同倾斜角度、斜交角度时斜桩水平承载比预测经验公式。研究结果表明:在相同水平荷载作用下,负斜桩的桩周土塑性区范围最大,竖直桩次之,正斜桩最小;负斜桩的位移发展区沿桩身深度范围和竖直桩的基本一致,而反弯区沿桩身深度范围比竖直桩的小,正斜桩的位移发展区沿桩身深度范围比竖直桩的大,反弯区沿桩身深度范围和竖直桩的相当;由于优良的桩-土荷载传递性能,负斜桩桩身弯矩和剪力显著比竖直桩的小,正斜桩的桩身弯矩和剪力整体上最大;对于水平斜交荷载,随着加载角度增加,斜桩水平承载力呈指数函数形式上升。