水平荷载作用下人工挖孔桩护壁与桩身相互作用及其承载力贡献研究

摘要

人工挖孔桩护壁结构是桩基施工过程中的支护结构,其设计功能主要是保护施工人员人身安全和实现成孔,在工程设计时设计人员并没有考虑护壁在桩水平受力过程中的荷载分担作用,现行规范和规程都没有明确规定和说明。为研究水平荷载作用下人工挖孔桩护壁结构与桩身相互作用机理及其承载力的贡献度,本文利用有限元软件ANSYS,对在不同水平荷载作用下有无护壁两种工况的桩身受力性状进行了数值模拟。结果表明:
　　 1、分段式护壁能够与桩身相互作用,护壁增大了桩身的抗弯刚度,使得桩身在相同水平荷载作用下与无护壁工况相比,桩身应力、桩身水平位移、桩前土体应力都有所减小,说明护壁结构对桩基水平荷载的分担作用效果明显。
　　 2、参考有关规范规定的确定桩基水平承载力特征值的方法,得出护壁对桩基水平承载力的贡献度为12.21％。
　　 3、将护壁不同部位截面等效成桩身截面后,得出桩基水平承载力的计算公式及护壁对桩身截面受弯承载力贡献度的计算公式。
　　 本文研究成果丰富了分段式护壁结构、桩身结构及岩土介质的相互作用机理等方面的理论,对桩基础设计理论和工程实践具有一定的参考价值。