黏土中水平受荷大直径单桩设计方法的对比研究

本文针对静力荷载作用的情况，对比了4种黏土中水平受荷大直径单桩的设计方法，包括基于p-y弹簧模型的API规范方法，以及新近发展的基于p-y弹簧模型的Zhang et al.(2017b)、基于双弹簧模型的Wang et al.(2020)方法以及基于三弹簧模型的Fu et al.(2020)方法。考虑两种大直径单桩常用的长径比(L/D=5和10)，通过与三维有限元结果比较，对现有设计方法进行了对比，分析了不同参数对预测结果的影响。结果表明:(1)对于大直径单桩的水平位移和转角，现行API规范的预测值最大，而Wang et al.(2020)方法预测值最小; (2)Fu et al.(2020)方法不仅考虑了桩底剪力及桩身摩擦造成的分布力矩，还能够有效捕捉初始剪切模量与土体延性对水平响应的影响，还因此具备其余方法所不具备的优势; (3)采用Fu et al.(2020)方法时，桩土界面粗糙系数α越大，桩身位移与转角越大，且长径比越小影响越显著，而与桩身分布力矩有关的缩放系数ξ_p2的影响则相对有限，当L/D≥10时其影响可以忽略。