Citation

Finn WDL, Dowling J. Can. Geotech. J. 2016; 53(1): 173-178.

Copyright

(Copyright © 2016, National Research Council of Canada)

DOI

10.1139/cgj-2015-0119

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Abstract

The most commonly used program for the analysis of piles under static lateral loading is LPILE. The program uses the nonlinear Winkler springs recommended by the American Petroleum Institute (API) to model soil-pile interaction. The p-y (load-displacement) curves were developed from field tests, with pile diameters in the range 0.324-0.67 m. When these p-y curves are used to analyze load tests on piles with larger diameters, the computed load-deflection curves underestimate the stiffnesses of the test piles. This effect is referred to as the pile diameter effect. In this technical note, a very different approach is presented to evaluate the pile diameter effect. Both LPILE and a continuum-based finite element program VERSAT-P3D were calibrated to closely simulate the results of two lateral load tests on small-diameter piles at two different sites. VERSAT-P3D modelled the volume of the pile and LPILE did not. Each program was used to develop p-y curves for increasingly larger pile diameters up to 2.0 m. An important finding for practice is that there was no pile diameter effect for displacements up to 60 mm. LPILE can be used with confidence in practice in this displacement range. Thereafter, the load-deflection curves from LPILE became softer and the pile diameter effect became evident.

Keywords: soil-pile interaction, pile diameter effect, calibrating load-displacement (p-y) curves, continuum modelling of piles, coping with pile diameter effect


Le programme le plus fréquemment utilisé pour analyser le comportement de pieux soumis à un chargement statique latéral est appelé LPILE. Ce programme utilise les ressorts non linéaires de Winkler, comme le recommande l'American Petroleum Institute (API), pour modéliser les interactions sol-pieux. Les courbes p-y (chargement-déplacement) ont été tracées à l'aide de données obtenues lors d'essais réalisés sur le terrain sur des pieux de diamètre compris entre 0,324 et 0,67 m. Lorsque ces courbes p-y sont utilisées pour analyser les essais de chargement réalisés sur des pieux de plus grand diamètre, on constate que les courbes chargement-déflexion calculées sous-estiment la rigidité des pieux expérimentaux. Cet effet est appelé " effet de diamètre de pieux ". Dans le présent article, une méthode très différente est présentée, qui permet d'évaluer cet effet. Le programme LPILE et un programme basé sur la méthode des éléments finis en milieu continu, VERSAT-P3D, ont été calibrés pour pouvoir simuler avec préc...