大直径嵌岩桩单桩承载性能的有限元分析

重庆交通大学学报（自然科学版） ›› 2010, Vol. 29 ›› Issue (6): 942-946.

大直径嵌岩桩单桩承载性能的有限元分析

许锡宾¹，周亮¹，刘涛²

1.重庆交通大学河海学院，重庆 400074; 2.长江航务管理局，湖北武汉 430014

收稿日期:2010-09-02 修回日期:2010-09-13 出版日期:2010-12-15 发布日期:2015-01-22
作者简介:许锡宾(1955—)，男，四川宜宾人，教授，博士生导师，主要从事结构工程、港口工程研究工作。E-mail:xxb@cquc.edu.cn。

Finite Element Analysis of Load-bearing Properties of Large Diameter Rock-socketed Single Pile

XU Xi-bin¹，ZHOU Liang¹，LIU Tao²

1.College of River and Ocean Engineering，Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China; 2.The Yangtze River Administration of Navigational Affairs，Wuhan 430014，Hubei，China

Received:2010-09-02 Revised:2010-09-13 Online:2010-12-15 Published:2015-01-22

摘要/Abstract

摘要： 分析了嵌岩桩承载力的组成，考虑到桩身与周围土体之间存在着滑移的可能性，对其设置接触单元，利用三维有限元软件进行了桩侧阻力、桩端阻力及嵌岩深度的分析计算。讨论了嵌岩桩承载力与长径比、桩径、嵌岩深度及基岩强度的关系，提出了长径比和桩径都是影响嵌岩桩承载力的重要因素，过大的长径比对其承载力的提高并不明显以及存在着合理桩径;验证了嵌岩桩确实存在着最佳嵌岩深度，但不一定存在着最大嵌岩深度，并且最佳嵌岩深度随着基岩强度的减弱而增大。

关键词: 嵌岩桩, 单桩, 承载性能, 有限元分析

Abstract: Constitution of rock－socketed piles’load-bearing properties was analyzed; based on the possibility of slippage between the pile and surrounding soil，the pile side resistance，tip resistance and embedded rock depth were calculated through three-dimensional finite element software． The relationship between the load-bearing capacities and aspect ratio， pile diameters，rock－socketed depth and bedrock was discussed． The research result indicated that the aspect ratio and pile diameters played an important role in influencing bearing capacity; excessive aspect ratio exerted little influence on bearing capacity; the existence of the optimal depth embedded in the rock-socketed piles was verified，however，it was not certain whether there was the maximum depth of embedded rock or not; the weaker the rock strength，the deeper the optimal socketed rock．

Key words: rock-socketed pile, single pile, load bearing properties, finite element analysis

中图分类号:

TU473.1

许锡宾，周亮，刘涛. 大直径嵌岩桩单桩承载性能的有限元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2010, 29(6): 942-946.

XU Xi-bin，ZHOU Liang，LIU Tao. Finite Element Analysis of Load-bearing Properties of Large Diameter Rock-socketed Single Pile[J]. Journal of Chongqing Jiaotong University(Natural Science), 2010, 29(6): 942-946.

参考文献

[1] Rowe R K，Armitage H H． Theoretical solutions for axial deformation of drilled in rock[J]． Can． Geotech． J，1987( 24) : 114 － 125．
[2] 黄求顺．嵌岩桩承载力的研究[C]/ /中国建筑学会地基基础学术委员会论文集．西安: 陕西高校联合出版社，1992: 47 － 52．
[3] 刘利民，张洪文，张建新，等．嵌岩桩承载特性的灰色关联分析[J]．西部探矿工程，1996，8 ( 3) : 6 － 7．
[4] 刘兴远，郑颖人．影响嵌岩桩嵌岩段特性的特征参数分析[J]．岩石力学与工程学报，2000，19 ( 3) : 383 － 386．
[5] 陈斌，桌家寿，吴天寿，等．嵌岩桩承载性能的有限元分析[J]．岩土工程学报，2002，24( 1) : 51 － 55．
[6] 王耀辉，谭国焕，李启光，等．模型嵌岩桩试验及数值分析[J]．岩石力学与工程学报，2007，26 ( 8) : 1691 － 1697．
[7] 赵世航，许锡宾．嵌岩桩竖向承载力的探讨[J]．重庆交通大学学报: 自然科学版，2008，27( 2) : 255 － 258．
[8] 赵明华，雷勇，刘晓明，等．基于桩—岩结构面特性的嵌岩桩荷载传递分析[J]．岩石力学与工程学报，2009，28 ( 1) : 103 －110．
[9] 王红伟，戴国亮，龚维明，等．大直径深长嵌岩桩承载特性的试验研究[J]．水利与建筑工程学报，2009，7( 4) : 7 － 10．
[10] 王勇刚．嵌岩桩承载性状有限元分析[J]．长江科学院院报，2010，27( 4) : 44 － 48．
[11] 周韬．无覆盖图层嵌岩桩的受力机理及承载性能的研究[D]．长沙: 中南大学，2007．
[12] 陈洪凯，唐红梅，陈野鹰，等．三峡库区港口地质灾害防治关键技术研究[R]．重庆: 重庆交通大学岩土工程研究所，2004．
[13] 宋仁乾，张忠苗．软土地基中嵌岩桩嵌岩深度的研究[J]．岩土力学，2003，24( 6) :1053 － 1056．

[1]	刘金春，宋子轩，梁栋. 单箱三室连续梁桥在横向温度梯度与汽车偏载下的空间效应分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(06): 80-86.
[2]	苏小波1，肖林2. 空间刚架结构钢-混结合段合理构造模型试验和数值模拟研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2021, 40(04): 76-82.
[3]	杨敬东1，黎扬武1，刘美山2,黄兵3. 60 m3铰接式对开泥驳铰链系统受力分析及优化设计[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(12): 130-134.
[4]	王虎，陈翔，王雅. 层间接触条件下黏弹性铺装层力学分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 66-72.
[5]	杜青，张森博，卿龙邦. 预制节段拼装桥墩受力性能分析与模拟[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2020, 39(07): 73-80.
[6]	毛江鸿1,2，陆飞1，张奕3，曾甲华4，言建标3. 基于试验的徐变模型修正及桥梁线型分析方法[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(12): 38-44.
[7]	洪华，金肃静，杨勇勇. 悬臂施工箱梁腹板开裂成因研究[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2019, 38(02): 13-18.
[8]	许春虎1，齐昌广2，左殿军3,4. 塑料套管混凝土桩塑料套管分析及计算[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2017, 36(9): 55-60.
[9]	向忠宝1，王伟1，程高2，聂记良1，常启忠1. 矩形钢管混凝土桁架Y型受拉节点受力性能分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2017, 36(12): 1-5.
[10]	辛勤1，孙吉书1，任晓军2，张小冉1. 重载作用对混凝土路面板的弯沉及应力分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(6): 30-33.
[11]	郭寅川，王礼根，申爱琴，顾聘聘，万晨光. 甘肃半刚性沥青路面结构的温度场及温度应力三维有限元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(3): 27-32.
[12]	文传勇. 万州长江大桥船舶撞击力有限元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(2): 17-20.
[13]	王虎,韩飞. 大跨径连续刚构桥桥面铺装层技术研究现状综述[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(1): 16-21.
[14]	申爱琴，王礼根，万晨光，顾聘聘. 耦合场下吐鲁番半刚性沥青路面三维有限元分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2016, 35(1): 40-45.
[15]	蔡冬军,谢文. CFG桩处理山区公路软基的主要影响因素分析[J]. 重庆交通大学学报（自然科学版）, 2015, 34(2): 33-38.