基于Vesic圆孔扩张理论的桩周土抗力计算方法研究

来源：中国血液净化杂志2021年第6期北京时间：

作者：张小玲, 赵景玖, 杜修力

单位：1. 北京工业大学 建筑工程学院, 北京 100124;2. 北京工业大学 城市与工程安全减灾教育部重点实验室, 北京 100124"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (51778020); Innovative Research Group Project of National Natural Science Foundation of China (51421005)

摘要：随着目前城市建筑物容量的增大，对作为其主要承载构件的桩基础的承载性能提出了更高的要求。桩-土相互作用问题是桩基水平承载性能研究中必须考虑的重要内容，该问题的研究对于完善桩基础设计理论和指导工程实践具有重要意义。基于Vesic圆孔扩张理论，分析水平荷载作用下桩侧土体的实际受力状态，根据桩身产生水平位移后桩周土应力为近似椭圆形非均匀分布的特点，综合考虑纵向应力变化、桩基整体转动和桩-土摩擦效应对桩侧土抗力的影响，建立二维平面状态下的桩-土相互作用的力学模型，以此推导水平荷载作用下的桩侧土抗力计算公式，得到基于应力增量的<i>p-y</i>曲线计算方法，并通过实例计算验证该方法的适用性，最后针对桩-土参数进行影响因素分析。对比所提方法的计算结果与模型试验的结果可知：将该理论方法应用于水平荷载作用下桩侧土体力学效应的计算时，计算结果和现场实测数据较吻合，尤其在桩基受荷产生较大水平位移时，两者表现出了较好的一致性。通过对桩-土参数等影响因素的计算分析，讨论了桩径、土体内摩擦角和土体变形模量等桩-土参数对桩周土体应力结果的影响，得到了桩周不同位置处土体径向应力和切向应力的变化规律。

关键词：道路工程,桩周土抗力,Vesic圆孔扩张理论,计算方法,桩-土摩擦效应

基金资助：国家自然科学基金项目（51778020）；国家自然科学基金创新研究群体资金项目（51421005）