黄土地基阶梯型截面桩承载模型试验与计算

作     者：邓友生 马二立 马建军 李文杰 张克钦 李龙 DENG Yousheng;MA Erli;MA Jianjun;LI Wenjie;ZHANG Keqin;LI Long

作者机构：西安科技大学建筑与土木工程学院陕西西安710054 河南科技大学土木建筑学院河南洛阳471023 

出 版 物：《河南科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Henan University of Science And Technology:Natural Science)

年 卷 期：2024年第45卷第4期

页      面：57-63,72,M0006页

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51878554,41672308) 陕西省自然科学基础研究计划重点项目(2018JZ5012) 

主　　题：阶梯型截面桩 等截面桩 变径比 模型试验 有限元分析 

摘      要：为研究黄土地基阶梯型截面桩的荷载传递机理,通过室内模型试验与有限元计算,分析阶梯型截面桩竖向静荷载下的桩身轴力、桩侧摩阻力、桩顶沉降和桩身不同深度荷载分担比,并探索了变径比对其工作性能的影响,并对其进行优化设计。结果表明:在相同荷载下,阶梯型截面桩的桩顶沉降明显小于等截面桩,当变径比在0.8~0.9时,沉降控制效果最佳,其材料利用率最高;若二者极限承载力相同时,阶梯型截面桩的最高材料利用率为等截面桩的1.06倍。阶梯型截面桩为摩擦型桩,变截面位置土体对桩体具有支承作用,其变径处底面土体能承担部分桩顶荷载。桩侧能够分担更多桩顶荷载,减轻桩端土体承载,当变径比在0.8~0.9时,侧摩阻力发挥程度更高。在桩体用料相同时,与等截面桩相比,阶梯型截面桩能大幅度提高承载能力。