倾斜群桩力学响应的数值模拟分析

■林光忠

（福建省交通规划设计院，福州 350004）

0 引言

目前斜桩在国内港口工程以及桥梁建设中应用广泛，相对于其应用状况，理论研究还较为滞后，特别是对群桩中斜桩受力机制的研究较少，对其受力性状的研究还不明确。对此问题，国内外学者都做了一定的研究，张根双，蔡明兴等[1-2]提出了倾斜桩承载力的近似算法。陈荣保等[3]在考虑了补桩和地基梁的影响下利用ANSYS有限元软件深入分析了单桩和群桩受力机制的区别。L.M.Zhang等[4]做了斜桩群桩的水平承载力实验，施加不同的的竖向荷载，得出桩顶的竖向荷载对水平承载力的影响很小的结论。王辉[5]对桩-土-结构动力作用体系进行了水平地震荷载作用下的三维弹塑性有限元分析。上述研究大多数将地基土层视为均质，未考虑成层土的特性，不能有效地反映地基土和桩体相互作用的的实际情况。本文采用有限差分软件，考虑多层土体分布，桩顶承台同时承受竖向和水平荷载，从群桩的布置方式，桩径，桩身弹性模量，斜桩倾斜度等方面进行了综合模拟分析，并给出了具有实际工程意义的设计意见。

1 倾斜群桩模型建立

采用FLAC3D软件建立有限元模型，分别建立土体单元模型、承台单元模型、桩基础单元模型，以下对各种单元模型进行介绍。

1.1 土层结构

土层采用三层土的地基模型，假定地基土是水平成层的，对不同的土层分别描述其物理力学性质，对同一土层认为是均质的，各向同性的连续体。……