1.2.2.4 斜向荷载研究工作的必要性
首先,桩基础在承载过程中不仅有由上部结构传递而来的竖向荷载,在某些条件下也同时传递上部结构或其他外部作用的水平荷载,比如,桥梁的桩基一方面要承担上部结构和车辆的竖向荷载,同时也要承担上部结构的水平荷载、车辆的制动力;高压输电线路在受到切向风作用(尤其是覆冰条件)或地震作用时,其基础将受到作用于承台几何形心的斜向拉力和斜向压力。这种基础表面几何形心的斜向力不同于偏心荷载,具有动态平衡特征。
其次,对斜向静荷载下的承载性状研究较少,且集中在等截面直型桩方面,研究方法是将斜向荷载转化成等效的水平荷载、竖直荷载分别作用于基桩进行理论研究与试验分析,这种研究方法不符合岩土材料大变形性质以及水平与竖直分量荷载耦合作用特征。
第三,由于自然灾害频发导致土木工程结构的被动响应,使得原有静荷载条件下或已经地震设防的结构出现新的影响因素,产生斜向荷载作用,导致构件、结构的强度与稳定性遭到破坏。
因此,必然要求对受到斜向荷载作用的基础力学响应特性进行研究,提出相应的基础破坏模式、设计理论以及科学的安全评价标准。
1.2.2.5 斜向荷载理论研究现状
在水平荷载作用下,传统直型桩的理论研究方面,早在20世纪70年代,横山幸满给出了地基系数为常数时基桩在倾斜荷载作用下的解答,并指出,对承受轴向、横向荷载同时作用下的桩,严格地说应力迭加原理是不适用的。
范文田在其解答的基础上,对承受倾斜荷载的基桩进行了理论分析,并指出轴向压力对桩身横向位移、转角、弯矩及剪力的影响比较显著而不容忽视,并与桩身轴向力所产生的压应变、桩身材料和土的弹性性质以及桩身的形状和几何尺寸等有关。
……
展开