第36卷第5期 别业山，刘沐宇，张强：港珠澳大桥长短组合桩菇础有限元分析及受力研究 105 模型计算的桩顶反力增量由一0.6%变为一1.2%，两种方法计算差别较大，主要是m法未考虑桩侧土对桩 身轴力的影响，与实际受力不符。从有限元法模型计算结果可知，当1号桩桩长增加5一15m时，6根桩桩 项反力变化较小，对群桩基础受力影响不大。 由表5可知，当1号桩桩长域短515m时.m法计算的桩顶反力增量由4.9%变为16.3%，有限元模 型计算的柱顶反力增量由0.9%变为4.1%，两种方法计算差别原因同上。从有限元模型计算结果可知，当 1号桩桩长减短5一15m时，6根桩的桩顶反力变化在5%以内，工程上可以接受，无需对桩基及承台进行特 殊设计，能满足受力要求 表4桩长增加时桩顶轴力增量比较表（与桩长均为50m时进行比较） 1% 桩号 工况】 工况2 工况3 法 有限元法 刚法 有限元法 法 有限元法 1.0 12,3 3 0. 5 0. 8. 0.1 -91 -04 -40 =06 5 8 -07 表5桩长减短时桩顶轴力增量比较表（与桩长均为50m时进行比较） /% 工况4 工况5 桩号 工况6 别法 有限元法 用法 有限元法 法 有限元法 1 4.9 0.9 10.3 2.2 16.3 4.1 3. -1.8 -11.3 -3.4 0. 0. 6 0.5 13 75 5结论 a.当浅水区非通航孔桥桩基中某一根桩增长10%~30%时，6根桩基桩顶反力差别在2%以内，对群桩 基础受力影响较小 b.当浅水区非通航孔桥桩基中某一根桩减短10%一30%时，6根桩基桩顶反力差别在5%以内，工程」 可以接受，无需对柱基及承台进行特殊设计，能满足受力要求。当桩长差别更大时，应考虑其对群柱受力的 影响。 C,采用m法计算桩基内力时，未考虑桩土之间摩阻力，对桩长不同的群桩轴力计算不准确，建议结合实 际设计条件采用文中所述的有限元模型进行计算分析 桥梁设计规范只是笼统规定同一桩基中桩长相差不宜过大，而文中所述的有限元计算方法可定量分 析桩长不同时群柱内力，用于指导桩基设计及现场桩基终孔，合理控制工程造价，具有重要意义。 参考文献 [1】赖天文，杨有海.超长桩荷我传递机理及有效桩长研究[.兰州交通大学学报：自然科学版，2007,26(6)：1619 [2)】黄明聪，龚晓南，赵善锐.钻孔灌注长桩试验曲线型式及破坏机理探讨[].铁道学报，1998,20(4)：9397 [3]吴鹏，聋维明，梁书亭.桩燕承找性状分析的有限元背我传递联合法[U].桥梁建设，2006(2)111-13 「自高.计基的有限元方法及程序设计们.合肥工业大学学报：自然科学版，1999,22(51)：-13 [5]司海宝，察正银.基于ABAQUS建立土体本构模型库的研究J].岩土力学，2011,32(2)：12-15. [6]】席世玲，叶见曙.姚晓励.桥梁桩基础有限元模型构建思路与应用[门.特种结枸，2010(4)：77-80. [7刀张莉，李夕兵.基于m法线性有限元分析在桩菇计算中的应用].山西建筑，2008(4)，1920 [8施权君，韦达洁.用有限元法计算不等长桩燕的内力].山西建筑，2007(6)：130-131， C)1994-2020 China Academic Joumal Electronie Publishing House.All rights reserved. http://www.cnki.ne 模型计算的桩顶反力增量由－０．６％变为－１．２％，两种方法计算差别较大，主要是 ｍ 法未考虑桩侧土对桩 身轴力的影响，与实际受力不符。从有限元法模型计算结果可知，当１号桩桩长增加５～１５ｍ 时，６根桩桩 顶反力变化较小，对群桩基础受力影响不大。 由表５可知，当１号桩桩长减短５～１５ｍ 时，ｍ 法计算的桩顶反力增量由４．９％变为１６．３％，有限元模 型计算的桩顶反力增量由０．９％变为４．１％，两种方法计算差别原因同上。从有限元模型计算结果可知，当 １号桩桩长减短５～１５ｍ 时，６根桩的桩顶反力变化在５％以内，工程上可以接受，无需对桩基及承台进行特 殊设计，能满足受力要求。 表４ 桩长增加时桩顶轴力增量比较表（与桩长均为５０ｍ 时进行比较） ／％ 桩号 工况１ ｍ 法 有限元法 工况２ ｍ 法 有限元法 工况３ ｍ 法 有限元法 １ －４．５ －０．６ －８．６ －１．０ －１２．３ －１．２ ２ ３．１ ０．５ ５．９ ０．７ ８．５ ０．９ ３ ０．８ ０．１ １．５ ０．２ ２．２ ０．２ ４ ２．５ ０．３ ４．７ ０．５ ６．９ ０．７ ５ ０．１ ０ ０．３ ０ ０．５ ０ ６ －２．１ －０．４ －４．０ －０．６ －５．８ －０．７ 表５ 桩长减短时桩顶轴力增量比较表（与桩长均为５０ｍ 时进行比较） ／％ 桩号 工况４ ｍ 法 有限元法 工况５ ｍ 法 有限元法 工况６ ｍ 法 有限元法 １ ４．９ ０．９ １０．３ ２．２ １６．３ ４．１ ２ －３．５ －０．７ －７．２ －１．８ －１１．３ －３．４ ３ －０．９ ０．１ －１．９ －０．５ －３．０ －０．８ ４ －２．８ －０．６ －５．８ －１．４ －９．１ －２．５ ５ －０．２ ０ －０．４ ０ －０．７ ０ ６ ２．３ ０．５ ４．９ １．３ ７．７ ２．５ ５ 结 论 ａ．当浅水区非通航孔桥桩基中某一根桩增长１０％～３０％时，６根桩基桩顶反力差别在２％以内，对群桩 基础受力影响较小。 ｂ．当浅水区非通航孔桥桩基中某一根桩减短１０％～３０％时，６根桩基桩顶反力差别在５％以内，工程上 可以接受，无需对桩基及承台进行特殊设计，能满足受力要求。当桩长差别更大时，应考虑其对群桩受力的 影响。 ｃ．采用 ｍ 法计算桩基内力时，未考虑桩土之间摩阻力，对桩长不同的群桩轴力计算不准确，建议结合实 际设计条件采用文中所述的有限元模型进行计算分析。 ｄ．桥梁设计规范只是笼统规定同一桩基中桩长相差不宜过大，而文中所述的有限元计算方法可定量分 析桩长不同时群桩内力，用于指导桩基设计及现场桩基终孔，合理控制工程造价，具有重要意义。 参考文献 ［１］ 赖天文，杨有海．超长桩荷载传递机理及有效桩长研究［Ｊ］．兰州交通大学学报：自然科学版，２００７，２６（６）：１６－１９． ［２］ 黄明聪，龚晓南，赵善锐．钻孔灌注长桩试验曲线型式及破坏机理探讨［Ｊ］．铁道学报，１９９８，２０（４）：９３－９７． ［３］ 吴 鹏，龚维明，梁书亭．桩基承载性状分析的有限元－荷载传递联合法［Ｊ］．桥梁建设，２００６（２）：１１－１３． ［４］ 张启富．计算桩基的有限元方法及程序设计［Ｊ］．合肥工业大学学报：自然科学版，１９９９，２２（Ｓ１）：９－１３． ［５］ 司海宝，蔡正银．基于 ＡＢＡＱＵＳ建立土体本构模型库的研究［Ｊ］．岩土力学，２０１１，３２（２）：１２－１５． ［６］ 邢世玲，叶见曙，姚晓励．桥梁桩基础有限元模型构建思路与应用［Ｊ］．特种结构，２０１０（４）：７７－８０． ［７］ 张 莉，李夕兵．基于 ｍ 法线性有限元分析在桩基计算中的应用［Ｊ］．山西建筑，２００８（４）：１９－２０． ［８］ 施权君，韦达洁．用有限元法计算不等长桩基的内力［Ｊ］．山西建筑，２００７（６）：１３０－１３１． 第３６卷 第５期 别业山，刘沐宇，张 强：港珠澳大桥长短组合桩基础有限元分析及受力研究 ５０１