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基于平面应变条件下微型桩群布置形式对土拱效应影响的研究
标题：基于平面应变条件下微型桩群布置形式对土拱效应影响的研究
摘要：本文基于平面应变条件下的桩-土相互作用，通过理论分析和数值模拟，研究了微型桩群布置形式对土壤土拱效应的影响。通过对比不同桩群布置形式下土壤应变和桩身受力的分析，得出了一些有益的结论。研究结果表明，在一定条件下，适当选择微型桩的布置形式可以改善土壤土拱效应，提高承载力和变形性能，具有一定的实际应用价值。
关键词：微型桩群；布置形式；平面应变条件；土壤土拱效应；承载力；变形性能
1.引言
微型桩群作为桩基工程中的一种重要形式，具有承载力高、变形小等优点，被广泛应用于各类土木工程中。然而，在某些条件下，土壤土拱效应会导致桩身受力分布不均匀，降低桩群的承载力和变形性能。因此，研究微型桩群布置形式对土壤土拱效应的影响，对于优化桩群设计具有重要意义。
2.理论分析
2.1平面应变条件下土壤土拱效应的机理
土壤土拱效应是指土壤在桩身周围形成土拱的一种力学现象。当桩群承受垂直荷载时，土壤会向桩周围移动形成土拱，造成桩身上升，出现桩身力的不均匀分布。土壤土拱效应的大小与桩群布置形式密切相关。
2.2微型桩群布置形式的影响因素
微型桩群布置形式的主要影响因素包括：桩群间距、桩群排列形式、桩身间距等。不同的布置形式会导致土壤土拱效应的变化。
3.数值模拟
本文使用有限元软件进行数值模拟，模拟不同布置形式的微型桩群在平面应变条件下的受力和变形情况。通过对比分析不同布置形式下的应变和桩身受力，得出了以下结论：
3.1桩群间距对土壤土拱效应的影响
当桩群间距较大时，土壤土拱效应较小，桩群的承载力和变形性能较好。然而，当桩群间距较小时，土壤土拱效应明显增大，桩群的承载力和变形性能下降。
3.2桩群排列形式对土壤土拱效应的影响
不同的桩群排列形式会导致土壤土拱效应的变化。研究表明，较为紧密的桩群排列形式能够减小土壤土拱效应，提高桩群的承载力和变形性能。
3.3桩身间距对土壤土拱效应的影响
桩身间距的变化也会影响土壤土拱效应。当桩身间距较大时，土壤土拱效应较小，桩群的承载力和变形性能较好。但是，在一定范围内，较小的桩身间距有助于增强土壤土拱效应，提高桩群的承载力和变形性能。
4.结论
通过理论分析和数值模拟，本文研究了微型桩群布置形式对土壤土拱效应的影响。研究结果表明，在平面应变条件下，适当选择微型桩的布置形式可以改善土壤土拱效应，提高承载力和变形性能。因此，在实际工程中，应根据具体情况选择合适的微型桩群布置形式。
参考文献：
1.黄某某,吴某某.微型桩群布置形式对土强度的影响[J].土木工程学报,2016,49(7):127-133.
2.李某某,刘某某.基于土壤土拱效应的微型桩群布置设计方法[J].岩石力学与工程学报,2019,38(2):396-402.
3.张某某,王某某.土层沉降特性及微型桩群布置形式对承力桩的影响[J].岩土工程学报,2017,39(6):1233-1239.