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P-Y曲线 发布于:

P-Y曲线是由Mcclelland和Focht提出来的理论,针对试桩的实测反力与变位的关系曲线与同时进行的土的固结不排水三轴试验应力应变曲线存在相关关系,提出了一种求解桩非线性横向阻力的方法。

最早是由Mcclelland和Focht提出来的。他们认为试桩的实测反力与变位的关系曲线与同时进行的土的固结不排水三轴试验应力应变曲线存在相关关系,于是提出了一种求解桩非线性横向阻力的方法。国内对p-y曲线法的研究较晚,韩理安根据众多的现场试桩资料提出了p-y曲线的土抗力分布形式,采用相似理论的计算提出了一种构造p-y曲线的简便方法,该法已纳入《港口工程桩基规范》(JTJ250—98)局部修订。从p-y曲线的研究方法来看,

(1)基于现场试桩。如海洋石油勘探开发设计研究院等单位在渤海海域进行了钢管桩水平承载力的试验研究;南京水利科学研究院和河海大学在镇江大港万吨级泊位工程进行了钢管桩水平静力和动力试验;Matlock在Austin湖附近的软粘土中进行了桩水平静载荷循环荷载试验;Reese等人在德克萨斯州Manor地区的硬粘土中进行了同类试验;田平、王惠初等在上海近郊的水下饱和粘性土中进行了一系列不同尺度的横向受载桩现场试验[8]等等。现场试验方法所得P-Y曲线是最为可靠的,但由于其成本较高,近年来类似试验成果已很少。此外,现场试验具有地域局限性。

(2)基于室内模型桩的试验。如章连洋等采用的模型桩直径为2.65cm,长2750mm,土体为上海地区的轻亚粘土;王腾等采用钢管,长度3m,外径89.00mm,壁厚4.00mm,土体为黄河沉积粉土以及有机玻璃管,其长度为3m,外径10.00mm,壁厚5.00mm;周礼军也采用钢管作为模型桩,土体为重塑饱和亚粘土;何永新则选用聚丙乙烯管和有机玻璃管,土体采用粉土。模型桩试验具有成本低、条件易控制等优点,适合于研究不同因素,如桩身刚度、桩体长径比、不同土体等的影响。其不足之处在于土体为重塑土,无法反应现场原状土的结构性,此外模型桩试验的试验规律在多大程度上与实际情况具有一致性还难以评价。如此,被规范采用的p-y曲线都是基于现场试验所测得的。但模型桩试验仍是作为定性分析的一种很有效的手段。

(3)基于有限元方法。戚春香等利用三维有限元方法建立了桩土相互作用模型,针对0.1020~2.1134m不同直径的桩与砂土相互作用时的p-y曲线进行了计算;孔冬梅[14]采用三维有限元——无限元——接触面单元的非线性耦合数值模型来模拟桩土体系;张惠也建立了同样的数值模型。有限元法的优点在于重复性好、条件易控制,最大问题在于土体的本构模型及桩土界面的模拟。


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