縱橫荷載下單樁地基反力法的半解析解

張 磊，龔曉南，俞建霖

(1.浙江大學軟弱土與環境土工教育部重點實驗室，310058杭州，zh888lei@tom.com; 2.西安建筑科技大學土木工程學院，710055西安)

縱橫荷載作用下，不僅其水平荷載將使樁身產生較大的變形和內力，縱向荷載也將因樁身的側向變形而產生附加彎矩(即P－Δ效應)，而這一附加彎矩又將促使側向變形進一步增大，尤其當地基土質較差、荷載及地面以上樁長較大時，附加的彎矩和變形更為明顯.文獻［1－6］分別用實驗方法和有限元法進行了研究，并得到很多有益的結論.1977年，日本學者橫山幸滿［7］給出了縱橫向荷載下地基反力系數為常數時長單樁的解析解，并指出應力迭加原理不適用于縱橫荷載共同作用下的基樁計算分析.當地基反力系數沿深度線性增加時，趙明華［8］和王哲等［9］給出了冪級數解，李微哲等［10］給出了單、多層地基中考慮樁身初始微傾斜的冪級數解，Han等［11］用變分法分析了考慮樁身橫觀各向同性時樁的響應.但是，考慮到土的強度隨深度的增加而增大、土體變形的非線性、土的屈服以及樁身側向變形隨深度的增加而減小等特點［12］，簡單地假定地基反力系數沿深度不變或線性增加并不符合實際情況.另外，考慮到一些粘性土以及巖石在地表處也呈現出一定抗力的情況，地基反力系數在地表處可以不為零.許多學者據此針對水平荷載作用提出了地基反力系數的一般形式［13－15］，并指出地表處土反力和地基反力系數沿深度的分布形式對樁……