考虑冻土–桩接触面流变效应的基础长期服役性能演变

桩基础; 冻土地基; 接触面; 流变效应; 长期服役性能; 数值仿真;
["施瑞","温智","王旭"] 2025-06-20 期刊论文
接触面力学特性受冻融循环与流变作用存在显著的动态波动,直接影响冻土环境下桩基础长期服役性能,亟需深入研究。利用数值仿真,首先,建立考虑流变效应的冻土黏弹塑性本构模型;其次,对Kelvin模型进行改进,建立冻土–桩接触面黏弹性本构模型;进而构建综合考虑冻土、接触面流变效应的热力直接耦合模型。经室内模型试验验证后,采用该模型开展桩基础长期服役性能演变规律分析。结果表明:该接触面模型可反映应力水平对流变效应的影响。冻融循环过程中,地基升温时上部桩侧摩阻力逐渐降低(降幅39%),下部桩侧摩阻力相应增大(增幅20%);降温时反之。此外,流变效应长期作用下,上部桩侧逐渐发挥承载性能,摩阻力增大(增幅50%),深部相应降低(降幅14%),中性点在2/5桩长处。桩底压力与桩侧摩阻力存在严格的联动机制;整个桩长范围内桩侧摩阻力分布也存在上、下联动机制,某一深度处桩侧摩阻力的变化受控于整个桩体受力状态与其发展趋势。流变与冻融循环耦合作用,影响桩侧摩阻力的深度分布形态,使得桩基础承载模式动态变化,对桩基础服役性能存在显著影响。研究成果揭示了冻土地基中流变效应对桩基础长期服役性能的显著影响,将为进一步的仿真研...
来源平台:岩石力学与工程学报