受土体侧移作用的单桩的弹塑性地基反力解析法

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (9): 153-159.

受土体侧移作用的单桩的弹塑性地基反力解析法

张爱军^1,2莫海鸿¹朱珍德³

1．华南理工大学土木与交通学院，广东广州 510640; 2．深圳市政府投资项目评审中心，广东深圳 518036;3．河海大学岩土工程科学研究所，江苏南京 210098

收稿日期:2011-11-19 修回日期:2012-05-20 出版日期:2012-09-25 发布日期:2012-08-01
通信作者: 张爱军(1977-) ，男，博士生，主要从事基坑支护、边坡加固研究． E-mail:zhangaijun@qq.com
作者简介:张爱军(1977-) ，男，博士生，主要从事基坑支护、边坡加固研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 50809023)

Analytical Method of Elasto-Plastic Subgrade Reaction for Single Pile Subjected to Lateral Soil Movement

Zhang Ai-jun^1,2Mo Hai-hong¹Zhu Zhen-de³

1. School of Civil Engineering and Transportation,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China; 2. Shenzhen Government Investment Project Evaluation Center,Shenzhen 518036,Guangdong,China; 3. Geotechnical Research Institute,Hohai University,Nanjing 210098,Jiangsu,China

Received:2011-11-19 Revised:2012-05-20 Online:2012-09-25 Published:2012-08-01
Contact: 张爱军(1977-) ，男，博士生，主要从事基坑支护、边坡加固研究． E-mail:zhangaijun@qq.com
About author:张爱军(1977-) ，男，博士生，主要从事基坑支护、边坡加固研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目( 50809023)

摘要/Abstract

摘要： 不稳定边坡在开挖、降雨影响下会产生较大的土体侧向位移，导致邻近抗滑桩产生附加位移及弯矩．为此，文中基于Winkler 地基梁模型，采用简化的桩周土体弹塑性本构关系来模拟非线性桩－土的相互作用，提出了抗滑桩与土坡相互作用的弹塑性地基反力法控制方程组，依据桩身响应在滑面处连续条件及桩顶底边界条件求得桩身响应的解析解矩阵表达式．最后，将文中的解析解与已有模型试验实测值进行对比分析，结果验证了文中解析方法的可靠性．

关键词: 桩－土相互作用, 地基反力法, Winkler 地基梁, 弹塑性, 解析解

Abstract:

Large lateral soil movement usually occurs in many unstable slopes due to the excavation or rainfall,which results easily in additional displacement and bending moment in adjacent stabilizing piles. In order to solve this problem,based on the Winkler foundation beam model,the simplified elasto-plastic constitutive relation of the pilelateral soil is adopted to simulate the nonlinear pile-soil interaction,and a set of four-orders differential governing
equations based on the elasto-plastic subgrade reaction method are devised to describe the stabilizing pile-soil slope interaction. Then,the matrix expression of the analytical solutions of the pile response is deduced according to its continuity conditions on the sliding face and boundary conditions at the top and bottom of the pile. Finally,the analytical solutions obtained through the proposed method and the existing measured values in model tests are compared,thus verifying the reliability of the proposed analytical method.

Key words: pile-soil interaction, subgrade reaction method, Winkler foundation beam, elasto-plastic, analytical solution

张爱军莫海鸿朱珍德. 受土体侧移作用的单桩的弹塑性地基反力解析法[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(9): 153-159.

Zhang Ai-jun Mo Hai-hong Zhu Zhen-de. Analytical Method of Elasto-Plastic Subgrade Reaction for Single Pile Subjected to Lateral Soil Movement[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(9): 153-159.

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