水平荷载作用下桩基础与桩筏基础承载性状数值模拟对比

摘要

运用有限元软件ABAQUS建立桩基础与桩筏基础模型,通过控制桩长、桩数、竖向荷载及桩间距,对其施加水平荷载进行全过程模拟,分析受荷过程中桩体水平位移变化、桩身弯矩和剪力变化及土体变形规律。模拟结果表明:相同水平荷载作用下,桩基础的桩体水平位移随荷载增大而增大,以桩底为旋转中心发生破坏;桩筏基础由于筏板的作用,倾斜非常小,群桩较单桩有更好的稳定性。桩基础的桩周土塑性区域明显大于桩筏基础,二者在荷载作用下土体均会出现土拱效应,但桩基础的土拱效应更明显;桩基础的桩底会出现塑性区域,桩筏基础几乎不会出现,桩数的增加会减小塑性区域范围。桩基础的最大弯矩均出现于0.8倍桩身处,桩筏基础的最大弯矩出现在0.2倍桩身处。桩基础和桩筏基础最大正剪力出现在桩顶和桩底附近,最大负剪力出现在桩身中部。桩筏基础弯矩值和剪力值都小于桩基础,因此桩筏基础具有更好的抗弯、抗剪能力。