抗拔桩承载特性研究与三维数值仿真分析.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004—9665／2013／21(3)．0400—08抗拔桩承载特性研究与三维数值仿真分析术熊昊①刘润①徐余(①天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072)(②天津市建筑设计院天津300074)摘要随着城市建设的发展，地铁、地下停车场、地下商场等地下建筑更加普遍，且呈现多样化、复杂化、深入化的发展趋势，使得地下结构物的抗浮稳定性逐渐突显，其中设置抗拔桩是结构抗浮的主要工程措施之一。本文分析了抗拔单桩与群桩的地基破坏模式并揭示抗拔桩的工作机理，应用ABA

2、QUS大型有限元软件对抗拔单桩模型以及群桩模型分别进行了数值模拟，从桩身应力、桩周土体、桩侧阻力等多个角度分析抗拔承载力的影响因素以及群桩效应，结合工程实例分析抗拔群桩距径比(A)对抗拔承载力及地基变形的影响。结果表明：在上拔力作用下，单桩中的应力集中于轴心，沿半径及深度递减，桩侧摩阻力自上而下逐渐减小，但随着向上位移的增大而增大；当基桩的距径比A减小时，承载力折减系数增大，群桩效应显著，桩间土与桩有整体被拔起的趋势，不利于结构的抗浮稳定性；A=3和A=6可以作为划分群桩效应程度的界限。关键词抗拔桩破坏模式数值分析距径比中图分类号：

3、TU473．1文献标识码：ACHARACTERISTICSAND3DNUMERICALSIMULATIONANALYSIS0FUPLIFTPILEBEARINGCAPACITYINURBANSXIONGHao~LIURun①XUYu②((~StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringSimulationandSafety，TianjinUniversity，Tianjin300072)(②TianjinArchitectureDesignInstitute．，Tianfin300074)Abstr

4、actWiththedevelopmentofurbanconstruction，undergroundstructuresincludingsubways，undergroundparksandundergroundmarketshavebecomemoreandmorewidespread．Theirdevelopmenttrendsarediversified，complicatedanddeep—going．Itcanbeknownthatanti—floatingstabilityofundergroundstructur

5、esbecomeanout-standingproblem．So，oneofmainprojectmeasuresistosetupupliftpiles．Thispapermainlyanalyzesthegroundfailuremodeofupliftpileandpilegroup，andrevealstheworkmechanismofupliftpile．ThemodeofupliftpileandpilegroupisnumericallysimulatedusingABAQUSfiniteelementsoftwar

6、e．Theinfluencefactorsofupliftca-pacityandpilegroupeffectareinvestigatedindifferentaspectssuchaspilestress，soilaroundpileandpilesidere—sistance．Itfurtherstudiestheeffectofthedistance—diameterratioofupliftpil,egrouponupliftcapacityandfounda—tiondeformationcombinedwithpra

7、cticalworks．Theanalyzingresultsshowthat，undertheactionofupliftforce，pilestressmainlyactsinaxis，whichdecreaseswithincreasingradiusanddepth．Thepilesidefrictionforcede—creasesgraduallyfromupperdepthtolowerdepth．Itincreaseswithincreasingupwarddisplacement．Whenthe收稿日期：2012—

8、10—20；收到修改稿日期：2013—03—03．基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-11-0370)，天津市自然基金面上项目(12JCYBJC14700)第一作者简介：熊吴，岩土工程专业．Email：xionghao1