有限元模拟褥垫层厚度对新建桩基的影响

高富春，瓮文芳，张　鹏

(1.华电福新能源股份有限公司，北京　100031；2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安　710065)



有限元模拟褥垫层厚度对新建桩基的影响

高富春1，瓮文芳2，张鹏2

(1.华电福新能源股份有限公司，北京100031；2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065)

某基础改造项目拟在原位置施工PHC(预应力高强混凝土)桩基础，未完全拆除的P&H(预应力混凝土)基础会对新建桩基的竖向受力产生影响。文章通过有限元方法，对该问题进行模拟，结果表明：P&H基础的存在会使新建桩所受竖向压力减小，拔力增大，对桩基受力十分不利。为消除此影响，在P&H基础与新建承台之间铺设一定厚度的褥垫层。通过有限元模拟，计算不同垫层厚度下新建桩基竖向受力值，并与改造设计的承载力特征值比较，以确定合适的垫层厚度。

P&H基础；协调作用；桩竖向受力；褥垫层;厚度；有限元模拟

0　前　言

在刚性基础与相对柔性基础组成的复合地基中，一般通过设置褥垫层以达到两者协调变形，共同承担上部荷载的目的。褥垫层的原理，基于Tokoy于1997年所做的桩与承台共同作用的试验，当桩与承台留有空隙，荷载只通过承台传给地基，沉降超过5 mm时，桩才参与工作。李小青等[1-2]通过探究褥垫层设置的必要性和调节作用，从变形协调的角度分析了垫层发挥作用的原因，并给出褥垫层厚度的计算方法。复合地基中刚性和柔性桩基分担荷载的比例与桩的刚度紧密相连，曹卫平等[3]根据竖向荷载下桩的变形特征，基于最小势能原理，推导桩的抗压刚度计算公式，即桩顶发生单位位移时需要施加在桩顶的竖向荷载大小。……