考虑土抗力方向的p–y曲线法研究

作     者：上官士青 刘红军 朴春德 SHANGGUAN Shi-qing;LIU Hong-jun;PIAO Chun-de

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2014年第36卷第8期

页      面：1526-1534页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(41072216) 博士点基金项目(20100132110001) 

主　　题：p–y曲线法 水平荷载 p–△ 土抗力方向 数学规划 

摘      要：当桩顶受到不在同一平面内的水平力—弯矩组合荷载时,桩身变形复杂,多采用三维有限元法进行分析,不方便实用。为此,文章提出了一种三维情况下土抗力弹簧可在水平面内旋转的p–y曲线法,并建立了相应的数学规划模型进行求解。根据最小势能原理,以广义势能方程为目标函数,将p–y曲线积分计算土弹簧做功,同时以桩身变形协调条件作为数学模型的约束条件,构成了一个非线性规划模型。模型假设桩身每个节点5自由度,并考虑了p–△效应。通过3个算例对该数学规划模型进行了验证,结果表明该模型整体假设条件合理,方法可行。文章同时对桩身双向不均匀弯曲下的土弹簧在水平面内旋转的情况进行分析,认为模型可有效反映出桩身在三维空间内的位移和力的协调。