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发布时间:2020-01-06 00:00:00
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在动荷载作用下单桩和群桩桩身轴力对比分析
Comparison Analysis on Pile Axial Force of Single Pile and Pile Groups under Dynamic Load
2016年第6期
桩身轴力;不同桩型;地震波;加速度峰值;预应力管桩
Pile axial force; Different pile type; Seismic wave; Peak acceleration; Prestressed concrete pile
2016年第6期
1000-4637(2016)06-40-05
河北省自然科学基金项目(E2012586)
李光明1,2,刘春原3,李明生2
1.天津大学建筑工程学院,300072;2.天津市市政工程设计研究院,300051; 3.河北工业大学土木工程学院,天津300401)

李光明1,2,刘春原3,李明生2

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摘 要:为了更准确找出在静力条件下桩身轴力的递变规律,以四桩模型下单桩所受荷载为标准,分别对单桩模型、双桩模型、三桩模型的上部结构进行设计,使它们在静力条件下单桩受力同四桩模型条件下的单桩受力相同,然后在不同地震波形及其相对应的不同加速度峰值条件下对这四类桩型进行数值模拟。研究结果表明,随着地震加速度峰值的不断增大,各桩型的轴力值也在逐渐增大,距桩顶5倍桩径处轴力增加明显;在同一地震峰值作用条件下,各桩型桩身轴力增量都在不断减小;地震波与正弦波作用下的桩身轴力分布规律基本相同,正弦波下的各桩型桩身轴力值比地震波下的轴力值偏大。 Abstract: In order to find the alternation rule of pile axial force precisely, regarding the single pile load in four-pile model under static conditions as the standard, upper structures of the one-pile model, two-pile model, three-pile model are designed to make sure that the load of each pile of these models is the same as the load of single pile in four-pile model, and the numerical simulations for the four pile type are carried out under different seismic waveforms and different peak acceleration. The results show that axial force of each pile type increases gradually with the increasing of peak acceleration, and the pile axial force increases apparently at 5 times pile diameter to the top. At the same seismic peak value conditions, pile axial forces of all the four pile types decrease. In addition, the distribution rule of the axial force along the pile body under seismic function shows that the distributions of pile axial forces under seismic wave and sine wave are basically the same, but the pile axial force of the each pile body under sine wave is bigger.
英文名 : Comparison Analysis on Pile Axial Force of Single Pile and Pile Groups under Dynamic Load
刊期 : 2016年第6期
关键词 : 桩身轴力;不同桩型;地震波;加速度峰值;预应力管桩
Key words : Pile axial force; Different pile type; Seismic wave; Peak acceleration; Prestressed concrete pile
刊期 : 2016年第6期
DOI :
文章编号 : 1000-4637(2016)06-40-05
基金项目 : 河北省自然科学基金项目(E2012586)
作者 : 李光明1,2,刘春原3,李明生2
单位 : 1.天津大学建筑工程学院,300072;2.天津市市政工程设计研究院,300051; 3.河北工业大学土木工程学院,天津300401)

李光明1,2,刘春原3,李明生2

摘要
参数
结论
参考文献
引用本文

摘   要:为了更准确找出在静力条件下桩身轴力的递变规律,以四桩模型下单桩所受荷载为标准,分别对单桩模型、双桩模型、三桩模型的上部结构进行设计,使它们在静力条件下单桩受力同四桩模型条件下的单桩受力相同,然后在不同地震波形及其相对应的不同加速度峰值条件下对这四类桩型进行数值模拟。研究结果表明,随着地震加速度峰值的不断增大,各桩型的轴力值也在逐渐增大,距桩顶5倍桩径处轴力增加明显;在同一地震峰值作用条件下,各桩型桩身轴力增量都在不断减小;地震波与正弦波作用下的桩身轴力分布规律基本相同,正弦波下的各桩型桩身轴力值比地震波下的轴力值偏大。

Abstract: In order to find the alternation rule of pile axial force precisely, regarding the single pile load in four-pile model under static conditions as the standard, upper structures of the one-pile model, two-pile model, three-pile model are designed to make sure that the load of each pile of these models is the same as the load of single pile in four-pile model, and the numerical simulations for the four pile type are carried out under different seismic waveforms and different peak acceleration. The results show that axial force of each pile type increases gradually with the increasing of peak acceleration, and the pile axial force increases apparently at 5 times pile diameter to the top. At the same seismic peak value conditions, pile axial forces of all the four pile types decrease. In addition, the distribution rule of the axial force along the pile body under seismic function shows that the distributions of pile axial forces under seismic wave and sine wave are basically the same, but the pile axial force of the each pile body under sine wave is bigger.

关键词:
桩身轴力;不同桩型;地震波;加速度峰值;预应力管桩
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(1)在地震波作用下,管桩桩身轴力值远大于在静力作用下的轴力值,尤其轴力峰值增加明显。
(2)地震波与正弦波作用下的桩身轴力分布规律基本相同,但是正弦波下的各桩型桩身轴力值比地震波下的值偏大。
(3)地震波中LWD波轴力比EL波轴力变化小,并且LWD波作用条件下桩身轴力变化复杂。
(4)不同桩基形式管桩桩身轴力产生最大值位于距离桩顶4~6倍桩径左右的位置,这是桩身轴力变化的转折点,在此转折点以上轴力沿桩身向下逐渐增大。同时随着地震加速度峰值不断增大,转折点慢慢沿桩身向下移动。
(5)在地震加速度峰值不断增大的情况下,不同桩基形式桩身轴力值逐渐增加,在同一地震峰值作用条件下,轴力变化规律为:N单>N双>N三>N四,表明模型桩数越多,受力越合理,越能发挥桩与承台协同受力优势。
 
[1] 河北省建筑科学研究院.DB13(J)/T 105—2010预应力混凝土管桩基础技术规程[S].北京:中国建材工业出版社,2010.
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[3] 谢涛,袁文忠,朱明.竖向荷载下超大群桩受力变形分析[J].西南交通大学学报,2002,37(4):377-381.
[4] 蔡健,周万清,林奕禧,等.深厚软土超长预应力高强混凝土管桩轴向受力性状的试验研究[J].土木工程学报,2006,39(10):102-106.
[5] 吴志明,黄茂松,任青.层状地基中群桩竖向振动及动内力[J].同济大学学报,2007,35(1):21-26.
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