桩土相互作用的有限元模拟分析

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桩土相互作用的有限元模拟分析

作者：华开成 张显达

来源：《科技探索》2013年第10期

摘要：本文通过大型有限元软件对桩土相互作用的整体分析进行模拟研究分析，其结果表明：在竖直方向上（即沿桩的深度方向）随着深度的增大，竖向位移值是逐渐减小的；在桩底（沿水平方向上）Z向位移值在桩底最大向两边递减。 关键词：桩土 作用 ADINA 模拟分析 引言

当轴向荷载逐步施加于单桩桩顶，桩身上部受到压缩产生相对于土的向下位移，与此同时桩侧表面就会受到土的向上摩阻力。桩顶荷载通过所发挥出来的桩侧摩阻力传递到桩周土层中去，致使桩身轴力和桩身压缩变形随深度递减。在桩土相对位移等于零处，其摩阻力还未开始发挥作用而等于零。随着荷载增加，桩身压缩量和位移量增大，桩身下部的摩阻力随之逐步调动起来，桩底土层也受到压缩而产生桩端阻力。因此可以认为土对桩的支撑力是由桩侧摩阻力和桩端摩阻力两部分组成。桩端土层的压缩加大了桩土相对位移，从而使桩身摩阻力进一步发挥到极限值，而桩端极限阻力的发挥则需要比发生桩侧摩阻力大的多的位移值，这时总是桩侧摩阻力先充分出来。当桩身摩阻力全部发挥出来达到极限后，若继续增加荷载，其荷载增量将全部由桩端阻力承担。由于桩端持力层的大量压缩和塑性挤出，位移增长速度显著加大，直至桩端阻力达到极限，位移迅速增大而破坏。此时桩所受的荷载就是桩的极限承载力。 1 ADINA分析结果图

在竖直方向上（即沿桩的深度方向）随着深度的增大，竖向位移值是逐渐减小的；在桩底（沿水平方向上）Z向位移值在桩底最大向两边递减。Y向位移在桩的两底角处达到最大，沿桩中心两侧对称分布，Z向压力也是关于桩的中心对称分布同时沿着对称轴向两边递减。 参考文献：

[1]王晓谋，赵明华，李镜培.基础工程.人民交通出版社.

[2]岳戈，陈权，等.ADINA应用基础与实例详解.人民交通出版社.

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