均质砂土地基中竖向力–水平力–桩顶扭矩共同作用下单桩承载特性试验研究

为探讨单桩在竖向力(V)、水平力(H)与桩顶扭矩(T)共同作用下的承载特性,基于自行设计的V-H-T组合加载装置,完成一系列室内单桩载荷模型试验,获得V-H-T共同作用时的桩身内力变形曲线,以及3个荷载分量对桩身承载力的相互影响曲线和桩身承载力包络线,并通过无量纲化处理与拟合,得到相应的桩身承载力计算公式。试验结果表明:相比于纯受扭桩的桩身扭转极限承载力(T_u),H和V的作用将导致桩身扭转承载力降低,如在0.6V_u(桩身竖向极限承载力)–0.6H_u(桩身水平极限承载力)组合下桩身极限扭矩减幅达66%;V-H-T组合作用时,预先施加的V削弱了桩身扭转承载力,但同时有利于提高桩身水平力,而H对于桩身竖向承载力的影响可忽略不计;另外,3个荷载分量间存在复杂耦合关系,随T增大,桩身水平和竖向位移均会有所增加,说明桩侧摩阻力与水平抗力存在相互影响,因此,在工程设计中不能简单地基于叠加原理来评估组合载荷作用下桩身承载能力。