高陡边坡段桥梁大直径桩基变形内力传递矩阵解

杨果林，林天爵，谭鹏，肖洪波

(1.中南大学土木工程学院，湖南长沙，410075；2.中建五局土木工程有限公司，湖南长沙，410004)

随着我国高速公路路网建设工程的推进，山区地段新建高速公路不断增多，但受限于山区地形条件，部分路段的桥梁不得不直接修建于高陡边坡上[1]。与平地桩基相比，陡坡段桩基既要承受上部结构的纵横荷载，还要承受因土体重力、施工扰动或降雨引起的坡体侧向土压力，具备承载与抗滑的双重受力特性，对于此类桩基，常规桥梁桩基的内力与变形的计算方法难以适用，因此，如何对其内力和变形进行合理计算成为亟待解决的难点之一，国内外学者对此开展了深入的研究。

张玲等[2]考虑纵横向荷载的共同作用，推导了倾斜荷载下桩柱式桥梁桩基侧向响应的幂级数解答，并分析了土体分层对桩身变形和内力的影响。杨明辉等[3]基于能量原理并考虑土体成层特性，建立了倾斜荷载下基桩内力与位移有限差分半解析解。ZHU等[4]综合考虑土体水平抗力的弹塑性与轴向荷载的二阶效应，推导出纵横向受荷桩变形内力的传递矩阵解。ZHANG 等[5]基于弹性理论法，分析了轴横向荷载作用下单桩水平变形和内力的弹性理论解。赵明华等[6]考虑桩土相互作用，提出了陡坡段桥梁桩基受力变形的幂级数解，并通过工程算例验证了解答的合理性，分析了桩径、嵌固深度和边坡安全系数对基桩设计计算的影响。张浩等[7]对轴向荷载与土体水平抗力进行合理简化，建立了土体侧移作用下桩基侧向变形与内力的通用简化计算模型并得到其解析解，并进一步分析了桩身被动荷载和水平抗力对桩身受力响应的影响。……