有限元与极限分析法计算桩后推力的分析与比较

摘要

极限分析法是常用的计算桩后推力的方法,但计算中无法考虑桩的变形因素,这种方法假定桩后岩土体变形不受限制,抗滑力充分发挥,计算出的推力是主动土压力。当桩变形受限制而使抗滑力不能充分发挥时,计算结果与实际有偏差。有限元用于计算桩后推力时,遵循桩–土共同作用的原则,它不是极限分析法,算出的推力依据桩的变形,可能是主动土压力,也可能不是主动土压力,此外还可以得到相应的推力分布。当滑坡设计安全系数较小时,岩土体抗滑强度未得到充分发挥,有限元与极限分析法有一定差距;随着设计安全系数的增大,岩土体逐渐达到极限情况,有限元与极限分析法算出的推力趋于一致。依据经验,在一般桩设计安全系数下,两者计算得出推力一致,表明有限元用于计算桩后推力是可行的。本文对影响有限元计算推力的几种因素进行了分析,并与极限分析法(不平衡推力法、Spencer法)进行了比较,说明了两种方法何种情况下计算结果一致,何种情况下不一致。