砂土中等截面桩的上拔机制分析

桩的上拔承载性能的宏观力学现象与桩周土细观结构变化相关，应用细观力学的颗粒流（pfc2d）数值模拟方法对承受上拔荷载作用的桩基进行了分析，数值模拟了上拔荷载作用的桩及桩周土的细观力学特征，研究了桩侧摩阻力的分布、桩周土剪切带的形成过程，较好的再现了桩的荷载－位移关系的实验结果，并与宏观物理实物试验的位移实测结果作了对比分析。分析了土体中剪切带形成过程中的颗粒间的细观变化及其形成过程，当上拔荷载达到极限时，上拔桩的剪切带形成原因是密砂的应变软化效应；颗粒流数值模拟的颗粒接触力与实物物理试验桩侧摩阻力是同一的，数值模拟的荷载-位移曲线与实物物理试验的荷载-位移曲线一致；桩侧摩阻力、桩上拔过程中剪切带的形成过程、桩上拔荷载-位移关系与颗粒流数值模拟的颗粒分布、速度、接触力的细观参数的变化密切相关。桩承受荷载过程中土颗粒细观结构变化的颗粒流仿真，是关于细观力学特征与宏观力学响应的初步研究。