鉴于目前采用物理实验来研究CFG的断桩机理问题有诸多的条件限制,采用数值模拟的思路和方法来研究双层土体位置对CFG桩身剪切应力的影响。在选用适当的边界条件下,利用大型通用有限元软件ANSYS对CFG桩复合地基进行计算来求解桩身内部应力,分析了土层分界面位置对桩身剪切应力的影响。通过对应力图的分析比较得出,在一定条件下,土层分界面位置深度不同时,桩身截面上剪切应力存在明显的规律。在文中设定的条件下,一般桩身截面最大剪切应力都出现在4m左右的位置。希望本文提供的这种高效经济的分析方法对研究CFG的断

结合CFG桩复合地基研究状况,利用ANSYS有限元程序,以数值分析的方法建立了CFG桩复合地基的整体弹塑性模型,分析了灰土褥垫层粘聚力和内摩擦角两个因素的变化对复合地基工作性能所产生的影响,得出:桩身应力沿深度变化的一个重要特征是其最大应力点不在桩顶,而是在桩顶下的某一深度处;随着灰土褥垫层粘聚力、内摩擦角、变形模量的增加,CFG桩复合地基的桩顶沉降量、桩顶应力值以及桩土应力比均增加,桩顶刺入量减小。

为了更好地掌握CFG桩复合地基的桩身应力特性,借助大型有限元ANSYS软件,考虑复合地基中各种材料的非线性特性,对CFG桩桩身应力特性进行了数值模拟分析。在荷载作用下,桩身应力最大值分布在桩长深度比值z/L为0.2～0.4处,随着荷载的增大,最大值的位置逐渐上移,同时曲线由平缓变陡峭,最大值增加的幅度加大。桩身应力随褥垫层厚度增大而减小,随着褥垫层模量增加而相应增加,随桩间土模量的减小而增加。随着桩长的增加,桩体的应力增加,但增加的幅度逐渐减小。在荷载一定的情况下,CFG桩存在临界桩长。