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素混凝土桩复合地基承载机理的离散元分析

ISSN号：1672-1144
期刊名称：水利与建筑工程学报
时间：2012
页码：1-7
分类：TU473[建筑科学—结构工程;建筑科学—土工工程]
作者机构：[1]同济大学地下建筑与工程系,上海200092, [2]同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092, [3]中国水电顾问集团华东勘测设计院,浙江杭州310014
相关基金：国家杰出青年基金项目（51025932）; 教育部博士点基金（20100072110048）; 长江学者和教育部创新团队发展计划（IRT1029）
相关项目：岩土力学与岩土工程

关键词：素混凝土桩, 复合地基, 承载机理, 离散元法, plain concrete pile, composite foundation, bearing mechanism, discrete element method（DEM）

中文摘要：

采用二维离散单元法模拟了素混凝土桩复合地基的浅层平板载荷试验。将数值试验结果与现场试验结果对比,以验证离散单元法的适用性,并基于加载过程中地基土体的宏微观响应,分析复合地基的破坏机理。分析结果表明：土体的转动场、应力偏转等变化较大的区域主要集中在直接承载的桩体周边区域,越向外侧所受影响越小;当荷载超过地基极限承载力时,复合地基发生冲切破坏,桩端发生刺入破坏;桩顶荷载、桩侧阻力、桩端阻力、桩土应力比与沉降的变化规律与现场试验结果相似,说明采用离散元法分析素混凝土桩复合地基的承载机理是可行的。

英文摘要：

The bearing tests on the composite ground treated by plain concrete piles is numerically simulated by the two dimensional Discrete Element Method（DEM）.The DEM＇s numerical results are compared with that of in-situ results,and the bearing mechanism of the composite foundation is analyzed.The numerical results show that the rotating field of the earth mass and stress field are strongly affected along the pile under the plate,which means that the adjacent pile has great constraint effect on the deformation of the soil between plies.When the load reaches the ultimate bearing capacity,the treated ground develops a punching shear failure and the pile develops a penetration failure.The change laws of pile top load,pile side resistance,pile tip resistance and pile-soil stress ratio with settlement are similar to the in-situ results,which indicates the feasibility of DEM in analysing the bearing mechanism of composite foundation.