基于桩顶沉降的桩基竖向承载力和位移分析

基于按桩顶沉降分析桩基承载力和位移的思想 ,提出了一种改进的竖向受荷桩荷载传递计算方法。该方法以桩身压缩量为迭代变量 ,根据桩身的轴向变形与桩侧土变形协调关系 ,通过编制的计算程序 ,可按桩顶沉降直接计算桩顶荷载、桩身轴力分布以及桩身各点的位移 ,特别适用于对桩顶沉降有严格控制要求的桩基设计。结合某工程试桩实测数据进行了分析 ,理论计算与实测结果吻合较好。     

基于简化m法的多层桩锚支护系统计算

结合工程实例,介绍了简化m法与MATLAB语言结合编制的双层支撑挡土桩支护计算程序zcjs．m,实践证明该程序可以方便地求出桩锚支护的内力及桩顶变形,值得推广。     

地面超载下桩基侧向变形的分析计算

从侧向受荷桩的受力和变形机理出发 ,提出了地面超载下邻桩侧向变形的计算分析方法。该方法考虑了桩身侧向受力随桩身侧向变形的关系 ,并据此推导了关于邻桩受力和变形的微分方程和有限元计算方法 ,编制了计算程序。最后 ,利用实测数据验证了该方法的合理性和实用性 ,这将为受地面堆载影响的厂房和仓库的桩基设计与加固提供依据     

纵横弯曲桩计算的综合刚度和双参数法的有限差分解

 为提高外露段较长的桩在横向和竖向荷载共同作用下变形和内力的计算精度和效率,基于综合刚度原理和双参数法推导可考虑桩的纵横弯曲,即计及竖向荷载(包括桩顶竖向力及桩身自重和桩侧摩阻力)对弯曲变形影响的有限差分解,采用MATLAB程序语言编制相应的计算程序。与模型试验数据或现有方法工程实例计算结果的比较验证了该法的可靠性,同时还表明该方法比基于相同原理的杆系有限元法更方便快捷。研究结果表明：对于外露长度和桩顶竖向荷载较大的桩,重力二阶效应是不容忽视的,且竖向荷载不仅会增大桩身弯矩,还会导致桩身剪力的增大,现有方法未体现其对剪力的影响,是偏于不安全的,在纵横弯曲桩的设计计算中应引起重视。     

福建地区花岗岩二元岩土基坑支护研究及应用

目前对于土岩二元地层的深基坑多见于青岛、大连等沿海地区,根据该地层特点而采用"吊脚桩+内支撑/锚索"的围护结构体系已有工程实例,但现有设计规范关于吊脚桩的理论计算尚无明确方法,对吊脚桩的传力体系仍模糊不清。针对福建地区花岗岩岩层地质特点,结合"吊脚桩+内支撑/锚索"支护体系在土岩二元地层中的力-变形机理,提出"补偿"设计法和"吊脚桩"基坑的稳定性验算方法,从而得到吊脚桩及锁脚锚索的相关设计参数。随后利用有限元软件模拟花岗岩二元岩土基坑的施工工况,从理论上论证了"补偿"设计法的合理性。最后依托已完成的实际工程,采用现场实时监测的数据,对吊脚桩支护结构的设计计算、吊脚桩的桩身变形进行分析研究,掌握其工作力学特性规律,从实际应用中验证"补偿"设计法的可行性。     

弹性承台-高桩基础的内力和变形

以某大桥辅航道通航孔桩基础为工程原型,根据"m法桩一弹性承台"计算方法编制了计算程序,通过大量的计算,研究了承台厚度、桩的布置形式、桩的出露长度等因素对弹性高承台-桩基础内力和变形的影响,揭示了各种因素对弹性高承台-桩基础内力和变形的影响都是通过改变承台刚度来实现的,并通过模型试验验证了这一规律.工程实践中,按照弹性承台来设计更加科学合理,符合实际情况.     

双排钻孔桩–搅拌桩复合围护结构位移计算方法

双排钻孔桩–搅拌桩复合围护结构已经在软土地区基坑工程的应用中取得了良好的效果,对该复合围护结构建立位移计算方法是非常必要的。根据实测资料,某些条件下该复合围护结构的桩顶位移主要由桩身刚体位移造成,经过分析其变形性状与刚性桩相似。根据m法,可以建立该复合围护结构的一种实用计算方法。结合某工程实例对该复合围护结构进行位移计算,并与其他计算方法进行了比较。计算结果表明:该方法是合理的,能够满足工程设计的精度要求。     

某抗滑桩的设计计算

从抗滑桩设计的基本原理出发,将“m”法运用在昆明理工大学白龙校区边坡的抗滑桩设计中,计算桩身推力并进行抗滑桩设计,从工程应用情况来看,该计算方法偏于安全,完全满足工程要求。     

软粘土地基基坑开挖中双排桩式围护结构的数值分析及应用

本文采用平面应变非线性弹性有限单元法,编制了分析双排桩式围护结构的程序,藉此研究了软土地基中双排桩式围护结构的内力和变形特性。文章探讨了桩身刚度、前后排桩排距。被动区土体加固对围护结构内力和变形的影响,得到了双排桩式围护结构设计及施工的一些有益结论。结合一工程实例,数值计算和实测结果较为吻合。     

双排钻孔桩-搅拌桩复合围护结构位移计算方法

双排钻孔桩-搅拌桩复合围护结构已经在软土地区基坑工程的应用中取得了良好的效果，对该复合围护结构建立位移计算方法是非常必要的。根据实测资料，某些条件下该复合围护结构的桩顶位移主要由桩身刚体位移造成，经过分析其变形性状与刚性桩相似。根据m法，可以建立该复合围护结构的一种实用计算方法。结合某工程实例对该复合围护结构进行位移计算，并与其他计算方法进行了比较。计算结果表明：该方法是合理的，能够满足工程设计的精度要求。     

排桩在横向荷载作用下变形特性分析

排桩在基坑支护、边坡抗滑和堤岸加固等工程中的应用越来越广,但实际工程中对承受横向荷载的排桩的受力变形特性缺乏足够的认识和完善成熟的计算方法。本文结合一个排桩支护的基坑工程,进行了现场监测、室内试验、二维和三维有限元模拟以及弹性反力法m法计算。研究了排桩受力变形的时间效应和空间效应,并详细分析了排桩的桩身变形规律,对比二维和三维有限元模拟以及弹性反力法计算结果,分析了三维有限元模拟的优越性。     

多层地基单桩负摩阻力的数值模拟计算

基桩负摩阻力的产生过程,实质上是桩周土沉降与桩身之间能量交互传递的过程。对桩周沉降土参与桩身能量传递的研究有助于进一步认识负摩阻力的产生机理,提高计算精度。首先对桩身变形能及所受外力做功进行了讨论并导出理论公式,然后从能量平衡与静力平衡两个角度对桩身单元的应力与应变情况进行分析,列出平衡方程并导出相应的计算公式,接着在考虑地基土的抗剪强度随深度与土性的变化相应呈线性增加的基础上,列出桩身单元能量平衡方程与位移协调方程的矩阵表达式,最后通过将矩阵表达式的联立迭代求解,计算出多层地基土中单桩桩侧摩阻力、桩身轴力及桩身变形。通过计算工程实例并将该计算结果与实测数据的对比分析,得出计算结果与实测数据基本一致、所建程序能够模拟单桩的负摩阻力工作性状的结论。     

软土中弯剪作用下大直径刚性桩工程设计方法

基于刚性桩的结构变位方程,结合弹性地基理论"C值"法,提出一种用于在软土中高耸结构钢管单桩工程设计的简化计算方法,采用某软土地区原型试验结果对新、旧设计方法进行验证和比对,结合算例考察新方法的适用性。结果表明:在试验软土地区,采用该方法获得的桩身弯矩、桩侧土抗力和桩顶水平位移较弹性地基"m法"、刚性短柱法更为接近试验结果且具有安全储备。算例分析证明该方法在部分软土地区较传统工程计算方法更具经济性。     

基桩水平承载特性研究方法比较分析

结合某工程大直径混凝土桩水平静载试验数据资料,用m法计算了水平承载桩的桩身水平位移和弯矩;根据相似原理用NL法计算了桩的水平承载特性(泥面处的水平位移、桩身最大弯矩等)。计算值与实测值的对比表明,两种算法对于桩身最大弯矩的计算都具有较高的可靠性,m法在大位移(位移值超过15.48mm)情况下的位移计算值与实测值相比会有较大误差,而NL法不受位移条件的限制。     

基于荷载传递函数法的单桩抗拔承载力计算方法研究

采用荷载传递函数法,推导考虑桩身自重的抗拔桩的基本微分方程,建立荷载增量与变形增量的迭代关系。根据位移协调法,给出了荷载-位移加载曲线的计算步骤。通过与实际工程中试桩的实测结果进行对比,表明计算结果相对偏小,总体吻合情况良好,说明了该方法计算抗拔桩的可行性。此外,对桩身的设计参数进一步作了参数分析,考察承载力的变化规律。结果表明,当桩体满足承载力要求时,改变桩身的配筋率和混凝土强度对桩体的抗拔承载力影响不大,桩长和桩径是抗拔承载力主控因素。     

内撑式支护控制变形设计的关键问题

本文提供软土层中建筑基坑的带内支撑的围护桩按控制变形设计的简明计算方法 ,其成果与工程实测资料基本相符。对受水平力时的“长桩”和“短桩”的桩身变形提供不同的算法。另对确定坑底软土的“m”值的预设位移和超固结影响也提出了新见解。     

考虑土体非线性时被动桩内力和变形特性计算

将位移法和p-y曲线法相结合以计算被动桩桩身内力和变形。将桩周土体水平位移与桩周软土层厚度、土体性质、堆载工况等因素联系起来,基于位移法计算邻近堆载对基桩产生的影响,并对比选用典型p-y曲线模型描述桩侧土抗力与桩身水平位移之间的关系。综合考虑桩顶荷载及桩周堆载的影响,建立了引入P-Δ效应的被动单桩桩身挠曲微分方程,采用有限差分法对方程进行求解,得到考虑土体非线性时被动桩桩身内力和变形。据此采用Fortran语言编制程序DSN,对典型案例进行计算并与实测数据进行对比,验证了计算方法和程序的正确性。结果表明:在误差允许范围内,可采用本文所述方法计算考虑土体非线性时被动桩内力和变形。     

弹性抗滑桩内力计算的有限差分法

在传统抗滑桩内力计算的悬臂桩法的基础上，将滑动面以上的部分视为定向铰支的悬臂梁，以使滑动面上下位移符合连续性条件，滑动面以下采用地基系数“m”法计算桩身内力，并在此基础上推导了有限差分计算公式。用MATLAB编制了弹性桩全桩的内力计算程序，可用于滑坡推力和桩前剩余抗滑力为梯形、三角形和矩形的情况。同时可得到较好的可视化计算结果。计算结果与工程实际监测值相比，说明了程序有较好地精度与效率。     

竖向荷载作用下的被动桩计算方法研究

建立了被动桩的计算模式,借鉴抗滑桩的设计方法计算主动侧作用于桩身的土压力,被动侧作用于桩身的土抗力与桩的变形成正比,然后基于静力平衡条件建立了可考虑桩顶竖向荷载作用的被动桩桩体单元受力微分平衡方程,编程可求解得到桩身侧向位移、桩身弯矩和剪力。该方法可供被动桩的设计参考。     

水平荷载下灌注桩变形分布式检测及承载机制研究

为能够有效准确地探索水平荷载作用下桩土相互作用机制,通过在桩身预埋传感光纤,研究水平荷载作用下灌注桩变形状况,推导适用于BOTDR技术的桩身挠度和弯矩计算公式,采用通用有限元程序ANSYS分析内蒙古某灌注桩在水平荷载作用下桩土相互作用。结果表明:水平荷载作用下灌注桩的变形主要分布在地面下桩深6 m范围,随着水平荷载的增大,桩身弯矩呈非线性增大,最大弯矩点也逐渐向深部转移;桩土接触压力随荷载的增加其弯曲曲线由非线性减小变为先增大后减小,其最大拐点与桩身最大弯矩位置相吻合;通过桩身挠度计算值与现场实测值和数值模拟计算值进行对比表明,数值模拟值由于受桩身刚度影响而其挠度偏大,而理论计算值与现场实测值基本吻合,说明基于BOTDR的桩身变形计算公式是符合实际的,其结果是可信的。