桩土接触分析

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成桩工艺的模拟?如何对施工过程中产生的成桩效应进行合理的模拟,其中包括挤土效应、应力解除、泥浆护壁、孔底沉渣和虚土等现象。
Abaqus中,桩土界面摩擦角是影响摩擦桩承载性能的关键,Potyondy(1961)和Acer(1982)等研究表明:对于粘性土取 是比较合理的。对于土体的摩擦角范围 ,那么桩土界面摩擦角的范围大概为 。
桩土Fra Baidu bibliotek触直剪实验
土与混凝土桩的接触面力学行为随土的含水量变化。进行了17%、20%、24%共3组含水量的土与混凝土桩接触面室内单剪试验,每组试验考虑5个法向应力。试验结果表明,在含水量一定时,接触面强度破坏仍遵循摩尔-库仑破坏准则(如下图);接触面的抗剪强度、摩擦角随含水量的增大非线性单调减小,粘聚力则先增大后减小。随着含水量和法向应力的增大,接触面的破坏位置逐渐由几何接触界面向土体内部过渡。法向应力较小时,含水量对接触面应力应变曲线的初始段影响不大。
Randolph和Worth(1981)建议采用以下计算公式来估算桩土间的摩擦角。
对于土体的摩擦范围为 ,那么桩土界面的摩擦角范围为 ,因此,摩擦系数 。
数码照片记录的典型破坏状态显示,土与混凝土接触面的破坏位置不全部在接触几何界面上,而是随土体含水量和法向应力变化。当含水量较小且法向应力较小时,破坏位置基本就在接触界面上;当含水量较大且法向应力较大时,破坏位置则逐渐向土体内部转移,接触面破坏发生在土体内部。随含水量的增大,桩-土接触面的抗剪强度、摩擦角非线性减小,粘聚力则先增大后减小。法向应力较小时,含水量对桩-土接触面应力应变曲线的初始段影响不大,但对曲线的后半段有较大影响。
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