Behavior of CFA and H-section steel piles in lateral loading: experimental and numerical analysis Translated title: Comportamento de estacas escavadas em hélice contínua (CFA) e de estacas metálicas em seção H sob carregamento lateral: análise experimental e numérica

Abstract

abstract: The behavior of continuous flight auger (CFA) piles and steel H-section piles to lateral loading is investigated using numerical analyses supported by field tests. A three-dimensional finite element numerical model to lateral load is presented. The numerical model was validated with the results of twelve lateral load tests performed on CFA and steel H-section piles installed in two deposits of sandy soils. The three-dimensional approach proposed in this study is in good agreement with the response observed with the field tests, and thus represents a reliable soil-pile interaction for laterally loaded piles in sandy soil. Parametric analyses were used to assess the influence of relevant variables to lateral soil-pile interaction. Major findings of this paper indicate that the ultimate lateral load of short rigid piles is considerably more influenced by changes in soil-pile relative stiffness than that of long flexible units. Pile diameter and soil-pile interface friction are found to exert a marked effect on the lateral load of CFA piles, while soil dilatancy is found to play a minor influence on the response of CFA piles.

Translated abstract

resumo: O comportamento de estacas escavadas com trado em hélice contínua (CFA) e estacas metálicas de seção H sujeitas à cargas horizontais é investigado através de análises numéricas baseadas em resultados experimentais. O modelo numérico foi validado com os resultados de 12 ensaios de carregamento lateral de estacas realizados em estacas CFA e estacas metálicas de seção H instaladas em duas regiões de solos arenosos. A abordagem tridimensional proposta neste estudo está de acordo com a resposta observada nos ensaios de campo e, portanto, representa uma interação solo-estaca confiável para estacas carregadas lateralmente em solo arenoso. Análises paramétricas foram utilizadas para avaliar a influência de variáveis relevantes para a interação lateral solo-estaca. As principais descobertas deste trabalho indicam que a capacidade de carga lateral última de estacas rígidas curtas é consideravelmente mais influenciada por mudanças na rigidez relativa do solo-estaca do que no caso de estacas flexíveis longas. O diâmetro da estaca e o atrito da interface solo-estaca tem efeito significativo na capacidade de carga lateral das estacas CFA, enquanto a dilatância do solo exerce uma menor influência na resposta destas.