静压桩挤土效应数值模拟

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静压桩挤土效应数值模拟

1、直径为0.3m的圆桩，长5.0m，被静压施工到一干砂地基中，桩端设置桩靴，桩靴角度为60度，桩体采用刚体模拟，地基可采用修正剑桥模型模拟；

表1 模型参数

图1 模型图示

2、高10m,宽4.999m的矩形；

3、设置材料与截面特性

Log Bulk Modulus为0.006，泊松比为0.2，

4、装配构件，分析步：分析步设置为持续时间为100，NIgeom设置为on,初始增量步为1，最大增量步为1000；

5、土与桩的接触为光滑接触，

6、荷载设置为-15KN/m3;

边界BC-1，U1=0，U2=0;

边界BC-2，U1=0，U2=0,U3=0;

边界BC-3，U2=-5,桩基开始下城5m；

图2 约束图示、荷载图示

7、网格划分

土体为CAX4单元类型；四边形划分网格，桩采用离散刚体模拟桩，单元RAX2进行划分；

8、提交作业

图3 施工结束之后的网格变形图

9、分析

当桩的入土深度较浅时，径向水平位移的分布呈现出比较明显的三维效应，即桩端附近的径向水平位移较大。当桩的入土深度较大时(5.0m),相当一部分深度范围内的径向水平位移和沉桩深度不大，即类似于常规的圆孔扩张理论所得到的径向水平位移。这表明常规的圆孔扩张理论只适用于沉桩深度较大的情况，且只能计算出挤土完成后的最终径向挤士位移。

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