桩身变截面效应对异型摩擦桩承载性能的影响分析

变截面异型桩沿桩身每隔一定距离设置一个变截面环段，通过独特的桩土相互作用，在提升桩侧阻力的同时，充分发挥了桩身的结构强度。为了研究变截面效应对变截面异型桩承载性能的影响，采用有限元方法分析了变截面环数、变截面段直径对变截面异型桩桩周土体位移场、桩身轴力、桩段侧摩阻力的影响；采用规范经验公式和有限元计算的方法，对比不同土质条件下变截面效应对桩的竖向极限抗压承载力的影响。结果表明：当变截面异型桩竖向受荷时，桩周土的破坏形式由变截面环区域的局部破坏，逐渐转变为沿着桩变截面外径的整体剪切破坏；优化变截面的环数可提升变截面异型桩的竖向抗压承载力。变截面异型桩的桩身轴力和桩侧阻力的整体分布趋势同普通管桩一致，变截面段轴力和侧摩阻力远大于非变截面段，且桩身强度优势得到充分发挥。经规范经验公式计算得到的变截面异型桩极限抗压承载力，较数值计算结果偏于保守。该研究为变截面异型桩承载性能的理论分析和试验研究提供思路，同时为工程实际有效应用变截面异型桩提供参考。