p-y曲线法的介绍及案例分析.doc

p-y曲线法的介绍及案例分析
专业：结构工程、桥梁与隧道工程
组长：何雨
组员：刘轶伦喻江
老师：聂利英
河海大学土木与交通学院
2013年5月18日
目录

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TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc356640467"0引言 PAGEREF_Toc356640467\h1
HYPERLINK\l"_Toc356640468"1p-y曲线法研究现状 PAGEREF_Toc356640468\h1
HYPERLINK\l"_Toc356640469"2水平受荷桩非线性有限元分析 PAGEREF_Toc356640469\h3
HYPERLINK\l"_Toc356640470"2.1Newmark法确定弹簧系数 PAGEREF_Toc356640470\h3
HYPERLINK\l"_Toc356640471"2.2p-y法有限元分析过程及敏感性分析方法 PAGEREF_Toc356640471\h4
HYPERLINK\l"_Toc356640472"2.3．实例分析 PAGEREF_Toc356640472\h5
HYPERLINK\l"_Toc356640473"3有限元模型建立及分析 PAGEREF_Toc356640473\h7
HYPERLINK\l"_Toc356640474"3.1模型建立 PAGEREF_Toc356640474\h7
HYPERLINK\l"_Toc356640475"3.2结果分析 PAGEREF_Toc356640475\h7
HYPERLINK\l"_Toc356640476"4存在的问题 PAGEREF_Toc356640476\h10
HYPERLINK\l"_Toc356640477"5结语 PAGEREF_Toc356640477\h11
HYPERLINK\l"_Toc356640478"参考文献 PAGEREF_Toc356640478\h12


p-y曲线法的介绍及案例分析
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p-y曲线法的介绍及案例分析
(何雨，刘轶伦，喻江)
(河海大学土木与交通学院研究生)
摘要：对于承受水平荷载作用桩基的设计与计算，我国桩基规范，公路桥涵地基与基础设计规范等只纳入了K法和m法。p-y曲线法较好地反映了桩土共同作用的变形特性，是计算水平受荷桩的重要方法之一。在对p-y曲线法目前的研究现状进行总结的基础上，对一个案例进行了具体的分析并尝试自己建模分析。同时，也对此法存在的问题进行探讨，并提出今后研究的方向。
关键词：p-y曲线法；水平受荷桩；变形特性；案例分析
0引言
对于承受水平荷载作用桩基的设计与计算，K法和m法均假定地基为弹性体，本质上都属于线性弹性地基反力法[1]。而桩在水平荷载作用下受力性状是一个典型的桩土相互作用的非线性的复杂过程，在大位移情况下更是如此，因此在理论上这两种方法有很大的局限性。p-y曲线法是指在水平荷载作用下，泥面下某一深度处的土体水平反力与该点桩的挠度之间的关系曲线，是一种可考虑土体非线性效应的复合地基反力法。该法较好地反映了桩土共同作用的变形特性，在描述桩土相互作用的非线性方面较前两者更为合理，从而使其成为计算水平受荷桩的重要方法之一[2]。
1p-y曲线法研究现状
p-y曲线法概念最早是由Mcclelland和Focht提出来的[3]。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[4]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，该法目前已纳入《港口工程桩基规范》(JTJ250—98)局部修订。从目前p-y曲线的研究方法来看，可分为三类：
（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[5]；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[6]；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[7]；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[9]等