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Development of Non-dimensional Design Chart Incorporating the Effect of Raker Piles in Pile Groups Under Lateral Load
International Journal of Civil Engineering ( IF 1.8 ) Pub Date : 2021-07-14 , DOI: 10.1007/s40999-021-00652-6
S. K. Kayalvizhi 1 , Kasinathan Muthukkumaran 1
Affiliation  

Raker piles are used more often in combination with vertical piles in a group where the lateral load per pile overshoots the value suitable for vertical piles. Under lateral loads, the behaviour of such group is generally different from that of a vertical pile group due to interaction of raker piles, resulting in the increase of the pile group capacity. A series of laboratory experiments have been carried out with Aluminium pipe pile of outer diameter 25.4 mm and thickness 1 mm in which the soil medium is of clean river sand. The lateral load tests were conducted in driven vertical and vertical–raker pile group configurations (two, three and four) in which raker piles were inclined at angle of 15º from vertical in different soil conditions namely loose sand (relative density, Dr = 30%), medium dense sand (Dr = 45%), dense sand (Dr = 70%). Based on these tests, the group efficiency for different soil conditions and the maximum bending moment were arrived. Based on the experimental results, a non-dimensional design chart has been developed for single pile, vertical and raker pile groups. This study establishes that the effectiveness of lateral load capacity of pile groups increases rapidly up to 50% of relative density of sand beyond which the increase was very minimal. The front raker pile group was efficient to carry lateral load because it resists more lateral load and bending moment than vertical and rear raker pile group configurations. The results demonstrate that the maximum bending moment occurs at a depth of 8D–10D (D—diameter of the pile) for all vertical pile group configurations and 10D–11D for raker pile group configurations.



中文翻译:

结合斜向桩在侧向荷载作用下桩组中的作用的无量纲设计图的开发

耙式桩更常与垂直桩组合使用,其中每根桩的侧向载荷超过适用于垂直桩的值。在横向荷载作用下,由于倾斜桩的相互作用,该组群的行为一般与竖桩组不同,导致群桩承载力增加。用外径25.4mm、厚度1mm的铝管桩进行了一系列室内试验,土介质为清洁河砂。侧向荷载试验是在驱动垂直和垂直耙桩组配置(二、三和四)中进行的,其中耙桩在不同的土壤条件下(相对密度,Dr = 30%)与垂直方向倾斜 15° )、中密砂(Dr = 45%)、密砂(Dr = 70%)。基于这些测试,得出了不同土壤条件下的组效率和最大弯矩。根据试验结果,编制了单桩、竖桩和斜角桩群的无量纲设计图。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承载横向荷载,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的侧向荷载和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。得出了不同土壤条件下的组效率和最大弯矩。根据试验结果,编制了单桩、竖桩和斜角桩群的无量纲设计图。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。得出了不同土壤条件下的组效率和最大弯矩。根据试验结果,编制了单桩、竖桩和斜角桩群的无量纲设计图。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。根据试验结果,编制了单桩、竖桩和斜角桩群的无量纲设计图。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。根据试验结果,编制了单桩、竖桩和斜角桩群的无量纲设计图。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。这项研究表明,桩组的侧向承载能力的有效性迅速增加,最高可达沙子相对密度的 50%,超过该密度增加非常小。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。前耙式桩组能够有效地承受横向载荷,因为它比垂直和后耙式桩组结构能抵抗更多的横向载荷和弯矩。结果表明,最大弯矩发生在所有垂直桩组配置的 8D-10D(桩的直径)深度和 10D-11D 的倾斜桩组配置。

更新日期:2021-07-14
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