考虑荷载P-Δ效应的陡坡段桥梁基桩变形计算

• 作者: 杨明辉 李俊儒 付大喜
• 来源期刊: 湖南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 陡坡 桥梁基桩 P-Δ效应 最小势能原理 模型试验
• 年，卷（期）: 2022,（7）
• 页码范围: 168-177
• 页数: 9页
• 分类号: TU473.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2022085

摘要

位于陡坡段的基桩由于有较长的自由段以及临空面土体抗力的缺失，变形具有明显的P-Δ放大效应.引入变分原理，考虑陡坡段基桩承载的复杂性，假定土体位移是沿基桩径向的非线性衰减模式，建立了陡坡段三维基桩-土体系统总能量控制微分方程.在此基础上，结合不同边界条件及桩土位移协调条件，得出了复杂承载情况下陡坡段基桩变形的半解析差分解答，该解答可充分考虑各项荷载作用下的陡坡段基桩变形的P-Δ效应.为验证理论的正确性，开展了陡坡段基桩的轴横荷载下单桩的室内模型加载试验，将理论计算值与实测值进行了对比.结果表明，理论解答与试验测试结果吻合较好.最后，对影响陡坡段基桩P-Δ放大效应的各影响因素进行了定量分析.分析表明，陡坡段桥梁基桩的P-Δ放大效应随轴横向荷载比与桩顶自由长度增大而显著增大，随着土体刚度的增强而有所减小，同时陡坡坡度角增大对P-Δ效应有明显的提升作用.