螺纹结构对螺纹桩双桩竖向承载特性的影响研究

摘要

基于三维有限元数值模拟分析，建立了竖向荷载下双桩的数值分析模型，研究了不同设计参数（包括桩间距、螺牙高度、螺纹段长度）对螺纹桩双桩竖向承载特性的影响，分析了桩周土体位移云图的变化规律，揭示了桩身轴力传递特性，并结合承载力提升效果与材料利用率探究了螺纹结构的最佳设计区间.结果表明：随着桩间距的增加，桩间的相互干扰效应减小，双桩承载力随之增加，桩间距为4～5倍桩外径时双桩承载性能较好；增加螺牙高度会加强螺纹与土的机械咬合作用，进而提升双桩承载力，螺牙高度与桩内径的比值为0.5～0.6时双桩承载能力得到充分发挥；增加螺纹段长度能够有效增加桩-土体的接触面积，桩的侧摩阻力增强，从而提升双桩承载力与桩身材料利用率，螺纹段长度与桩长比值为0.6～0.7时的双桩承载性能最佳；提高螺纹段长度是提高双桩承载力最有效的途径.

关键词

螺纹桩双桩 / 螺纹结构设计 / 承载力 / 材料利用率 / 数值模拟