负斜桩在输电塔基础中的非线性p-y曲线研究与工程特性

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输电塔基础斜桩非线性p-y曲线的研究在2010年由杨征宇等人进行,他们针对黏性土中的斜桩侧向荷载响应规律进行深入探讨。p-y曲线,即土抗力与挠度的关系曲线,是一种重要的工程分析工具,它考虑了土体的弹塑性特性和荷载类型,尤其适合于侧向荷载作用下桩结构的分析。这种方法通过对试验得到的斜桩土抗力分布曲线进行理想化的梁单元模拟和弹塑性弹簧单元离散,利用自编计算机程序进行计算和分析。 研究发现,计算出的斜桩非线性p-y曲线与实际试验结果有良好的一致性。关键的观察结果包括:轴向荷载对负斜桩产生的沉降小于正斜桩,这意味着负斜桩在承受相同的侧向荷载时,桩身的变形较小,更有利于保持结构稳定性。同样,在相同的侧向荷载作用下,负斜桩的桩身挠度和内部力也相对较低,表现出较大的侧向承载力和较小的变形,这对提升输电塔基础的侧向承载能力具有重要意义。 斜桩基础在输电塔设计中被广泛应用,其中负斜桩由于其提供的侧向土抗力更大,工程实践中更受欢迎。然而,尽管斜桩在电力设施建设中得到了应用,但对其理论分析相对较少,这可能反映出当时在设计和理解斜桩行为方面的知识局限。特别提到的是,南方部分输电线路因雪灾受损的情况,揭示了在设计输电塔基础时对于斜桩性能理解和应用的重要性。 这项研究不仅提供了关于斜桩非线性p-y曲线的计算方法,还强调了负斜桩在提高输电塔基础侧向承载力中的优势,对提升电力工程设计的精确性和可靠性具有实际价值。未来的研究可能需要进一步探讨如何优化斜桩设计,尤其是在复杂地质条件下,以应对极端天气事件对输电设施的影响。