对称双斜桩基础水平承载力模型试验研究

对称双斜桩基础是斜桩基础用于建筑物（构筑物）基础的基本形式。通过桩身对竖向的倾角分别为0°,5°,10°,15°,20°的模型试验,研究水平荷载作用下对称双斜桩基础的承载力特点,并采用比例系数的方法分析了双斜桩基础承载力与双直桩基础承载力之间的比例关系。研究发现：随着桩身倾角的增加,对称双斜桩基础的水平承载力逐渐增加,但其增加幅度逐渐减小;该试验条件下,斜桩与直桩水平荷载承载能力的比例系数从0°,5°,10°,15°,20°分别为1,2.2,2.3,3.0,3.5。     

斜截面浅覆盖层钢栈桥桩基础双向承载结构分析

斜截面浅覆盖层钢栈桥桩基础将同时承受上部结构传递的竖向荷载与流水冲击产生的水平荷载,结构受力较平地桩基而言更为复杂。结合某工程实例,通过现场静载荷试验与数值模拟对比,分析了竖向荷载对桩顶位移及桩身应力的影响,研究了钢-混凝土复合桩的应力及桩身弯矩变化规律。结果表明:在竖向荷载及水平流水荷载作用下,柱顶竖向位移约为水平位移的2倍,且当竖向荷载超过300 k N时,桩顶竖向位移显著增加;桩身弯矩呈"S"型分布,桩身上段存在较大负弯矩,且对后桩影响更加明显;外钢管、内部混凝土与内嵌工字钢三者协同受力,荷载传递性能良好;内嵌工字钢在钢混段与嵌固段交界处出现应力集中现象。研究对斜截面浅覆盖层钢栈桥桩基础具有参考价值。     

土体强度的空间分布形式对单桩承载力的影响

土体参数可能服从不同类型的分布,而在考虑土性空间变异性的桩基础承载特性的研究中一般将随机变量假定为服从对数正态分布。以土体的不排水强度为随机变量,考虑不同的变异系数和相关距离,采用随机有限元法分别模拟了竖向和水平向荷载作用下单桩基础的承载性状,对比分析了土体不排水强度分别服从对数正态分布、Beta分布和Gamma分布条件下单桩的承载力均值和标准差。结果表明,土体强度的分布形式对单桩竖向承载力的均值没有影响,而服从对数正态分布的随机场中单桩水平承载力均值最大,服从Beta分布的随机场中单桩水平承载力均值最小;竖向荷载和水平荷载作用下Beta分布得到的承载力标准差均为最大。当地基土强度空间分布形式未知时,建议采用Beta分布确定单桩承载力。     

斜桩基础工作性状的研究进展

为有效促进斜桩基础工作特性的研究,通过总结与对比现有的研究成果,系统地回顾了轴向(水平、倾斜)荷载作用下单斜桩、带斜桩的群桩基础以及地震荷载作用下斜桩基础工作特性的研究现状,指出了各种研究结论存在的问题或争议,提出了若干个研究方向,其中包括单斜桩的轴向承载力与桩身倾斜角的关系,径向荷载作用下单斜桩的受力特性,轴向与侧向综合刚度对倾斜荷载作用下的单斜桩承载力特性的影响以及带斜桩的群桩抗震设计计算方法,可作为今后相关研究的参考。更多还原     

翼板、承台埋深对桩水平承载力的影响研究

在很多工程中,桩的水平荷载是很大的,竖直桩能够承担一定的水平荷载,当荷载很大时,往往通过增设斜桩来抵抗水平荷载.在实际应用中承台的作用是不容忽视的,增设或增大承台,或增设翼板,可以显著提高单桩水平承载力.用ABAQUS模拟承台、翼板不同时桩的水平受力情况,发现承台和翼板对提高单桩水平承载力的贡献很大,且承台大小、埋深、翼板埋深不同时,这种贡献也不同.     

轴-横向荷载作用下超长桩数值模拟

轴-横向荷载作用下的桩土相互作用研究主要集中在单层土中的中短桩,工程设计将水平、竖向荷载作用分开单独考虑.本文对成层地基中超长桩在轴-横向耦合荷载作用下展开数值模拟研究和试验对比,结果表明,轴-横向荷载作用下的超长桩桩-土相互作用主要集中在土体浅部区域,竖向荷载作用使得桩身弯矩、水平位移减小,从而提高了桩基础水平承载力;对于软粘土,水平荷载能在一定程度上提高超长桩的竖向承载力.桩侧土与桩端土的变形模量比也是影响超长桩承载性能的重要因素,两者比值越大,侧摩阻力占总荷载比例越低.本文建立的超长桩数值模型计算结果与实测数据吻合较好.     

竖向荷载下单桩承载力的概率评估

 采用以随机场理论为基础的岩土工程可靠度分析方法, 对竖向荷载下单桩承载力进行了较系统的研究, 主要内容包括单桩承载力的确定、桩基承载力计算的概率模式、多层地基中竖向荷载下单桩承载力的概率评估等,并提供了一个工程实例。     

基于强度折减法的桩基础试验与数值计算研究

为研究桩基础在竖向荷载作用下的极限承载力,引入强度折减法来分析桩基础的极限荷载,给出将P-s曲线的突变尖点作为桩基破坏标志,依托ANSYS软件的Smart智能分网建立桩土体的有限元模型,通过桩基础室内模型试验与数值仿真结果对比,研究了基底为黏土的桩基极限承载力、桩侧摩阻力、桩端反力与桩顶位移的变化趋势,结果表明：强度折减法计算的极限荷载与静载荷试验方法判定的极限荷载基本一致,表明强度折减理论极限分析的可行性,也表明了试验结果的可靠性。将强度折减法运用到工程实例中,得到极限荷载值固定后,可降低工程桩验证数目,产生了良好的经济效益。     

水闸桩基础的优化设计

针对水闸以承受水平荷载为主,竖向荷载一般不作为控制水闸桩基设计指标的特点,介绍了提高桩基横向承载力的各种措施及符合水闸受力特点的各类桩基方案。根据具体水闸工程实例的工程地质条件拟定了桩顶换土、加翼板、阶梯形变截面桩、斜桩和现浇混凝土大直径管桩(PCC桩)5个桩基础优化设计方案,并从处理效果、施工技术、工程投资等方面对优化设计方案和原灌注桩基础的优缺点及合理性进行了对比分析,结果表明:PCC桩方案投资最少,其次为变截面桩方案和斜桩方案,桩顶换土方案、加翼板方案与原桩基方案相比投资相差不大。     

竖向荷载下GRF桩基础锚杆的承载机制分析

锚杆是GRF桩基础区别于普通直桩的显著区别,为了进一步揭示GRF桩基础锚杆的承载机理,结合已有实测数据,利用有限元软件MSC.Marc,建立GRF桩基础的三维非线性模型,分析竖向荷载作用下GRF桩基础锚杆的承载机制。结果表明:锚杆对于GRF桩基础的承载力贡献随着桩顶荷载的增加而增大;当桩顶荷载增大到一定值时,锚杆对桩基础承载力贡献会显著的增大;在一定的范围内,锚杆间距对GRF桩基础的极限承载力、沉降量和端阻力影响甚微,模型试验结果与现场实测数据较为吻合。研究结果对进一步揭示GRF桩基础锚杆的承载机理有一定的参考价值。更多还原     

上拔力-水平力-扭矩组合荷载作用下斜桩承载特性模型试验

斜桩广泛应用于桥梁、水上钻井平台及风力发电基础等工程中,其承载特性十分复杂。为揭示上拔力-水平力-扭矩共同作用下斜桩单桩的承载特性,利用自主设计制作的加载设备,在砂土地基中开展了4根斜桩室内模型试验,研究了桩身倾角、上拔及水平荷载对受扭斜桩桩顶水平位移、扭转角及桩身扭矩、弯矩的影响。试验结果表明：斜桩水平承载力随桩身倾角的增大而增大;倾角及上拔荷载的增大均会导致斜桩极限扭转承载力的减小;斜桩最大弯矩受到桩身倾斜角度及桩顶上拔荷载的影响,随其增加而增加;组合荷载作用下的斜桩存在有效荷载传递深度。     

带承台倾斜单桩水平承载变形性状数值分析

为研究带承台倾斜单桩水平承载变形性状,通过数值模拟手段分析了水平荷载作用下桩身倾角、长径比对桩顶带承台斜桩的承载变形性状的影响,并重点分析了竖向荷载对水平受荷斜桩性状的影响。结果表明①水平荷载作用下,负斜桩的桩顶水平位移最大,直桩居中,正斜桩最小;桩身倾角越大,斜桩桩顶水平位移与相应直桩桩顶水平位移差值越大;相同情况下,长径比对斜桩桩顶水平位移影响不明显。②水平荷载作用下,桩身倾角只影响斜桩桩身弯矩的大小,而最大桩身弯矩的位置基本不变。③竖向荷载减小了负斜桩桩顶水平位移,却增大了正斜桩桩顶位移。④负斜桩的桩身最大弯矩随着竖向荷载的增大而减小,正斜桩却与之相反。     

考虑土体强度空间变异性的单桩水平承载力研究

空间变异性是土体的固有天然属性,在确定桩基础承载力时理应考虑土的这一特性。应用已有的土体参数随机模拟方法,考虑不同的变异系数和相关距离,通过数值方法研究了土体强度的空间变异性对单桩水平承载力的影响。研究发现:确定性分析得到的单桩水平承载力明显大于考虑土体强度空间变异性后的单桩水平承载力均值,应用规范方法设计的单桩基础仍有失效的可能;相关距离对单桩水平承载力均值无明显影响,但承载力标准差随相关距离的增大而增大;随着变异系数的增大,单桩水平承载力均值随之减小,但承载力标准差随之增大。因土体强度空间变异性导致单桩承载力的不确定性,其分布规律可以用对数正态分布进行描述,据此规律可获得任一荷载下单桩基础的失效概率。     

上拔荷载对斜桩水平承载性状影响的试验研究

斜桩在承受水平荷载的同时,往往会受到上拔荷载的作用。为研究上拔荷载对斜桩水平承载性状的影响,开展了10根直、斜桩的室内模型试验,研究上拔荷载对斜桩桩顶水平位移和水平承载力的影响,对比了直桩与斜桩桩身弯矩和剪力的差异,并分析了上拔荷载对正、负斜桩桩身内力及桩侧摩阻力的影响规律。模型试验结果表明:上拔荷载从直桩水平极限承载力的12.5%增大到75%时,正斜桩水平承载力比增大21%,负斜桩水平承载力比减小25%。上拔荷载的存在会使正、负斜桩桩身轴力均增大,且上拔荷载越大,桩身轴力越大。上拔荷载能减小正斜桩桩身弯矩和剪力,使其抵抗弯矩和剪力的能力得到提高,而增大负斜桩桩身弯矩和剪力,使其抵抗弯矩和剪力的能力被削弱;不论正斜桩还是负斜桩,其上部区段桩身侧表面均出现了方向向上的摩阻力,而下部区段桩身侧表面均为方向向下的摩阻力,随着上拔荷载的增大,斜桩桩身侧摩阻力逐渐增大。     

考虑土性参数空间变异性的单桩竖向承载力分析

岩土体是自然界的产物,其性质具有较大的空间变异性。在已有土体随机场模拟研究成果基础上,考虑了土体强度参数的变异系数和相关距离,通过数值方法研究了竖向荷载作用下土体空间变异性对桩基础承载力的影响。结果表明,考虑土体空间变异性后,桩基承载力的中值都小于确定性分析得到的桩基承载力;随着变异系数和相关距离的增大,桩基承载力的不确定性越来越大,实际工程中需重点关注土体参数变异性大的工况。考虑土体强度参数空间变异性的桩基竖向承载力分布规律可以用对数正态分布曲线来描述,当样本数足够多时,可依此获取任一荷载下桩基础的失效概率。     

浅析桩基础的水平承载力

针对直桩和斜桩两种形式。论述了桩基础水平承载力的计算方法,并重点对还未列入桩基建筑技术规范的斜桩设计方法进行了探讨．     

桩基础水平荷载研究方法综述

桩基作为深基础工程,应用广泛.以往对桩基础竖向荷载研究得比较多,但对于高耸建筑物、大跨度桥梁及渡槽、岸边偏心距较大的水工厂房、港口码头、海上石油平台等建筑物,水平荷载可能成为桩基础的主要控制荷载,其受力特性比竖向荷载复杂得多.本文对国内外相关研究的理论方法进行了总结,提出了桩基承受水平力各个计算方法的适用性和存在问题,对水平荷载的研究方法提出了建议和展望.     

桩基础的水平承载力计算

本文针对直桩和斜桩两种形式,论述了桩基础水平承载力的计算方法,并重点对还未列入《桩基建筑技术规范》的斜桩设计方法进行探讨。     

浅析桩基础的水平承载力

针对直桩和斜桩2种形式,论述了桩基础水平承载力的计算方法,并重点对还未列入<桩基建筑技术规范>的斜桩设计方法进行探讨.     

超大直径空心独立复合桩的竖向承载力计算方法

超大直径空心独立复合桩是由空心桩、外围水泥搅拌桩和桩周注浆土体共同承载的新型桩基础。为确定该新型复合桩在安徽省江淮地区不同工况下的竖向极限承载力,引入等效弹性模量,提出了超大直径空心独立复合桩承载力计算方法;在此基础上,对比了数值计算和理论计算结果,提出能综合反映桩身尺寸影响的复合桩竖向极限承载力公式。研究结果表明:引入等效弹性模量这一概念将非均质的弹性模量等效为均质的弹性模量,将显著降低超大直径空心独立复合桩竖向极限承载力计算的复杂性,桩径和桩长对超大直径空心独立复合桩的竖向极限承载力产生较大影响;引入综合考虑桩径和桩长的影响因子D_L,使得改进的理论公式更加可靠。计算方法为今后类似工程的桩基承载力预估提供了理论参考。