桩侧堆载作用下被动桩受力性状研究

桩周大面积堆载产生的土体变形不仅会引起桩身负摩阻力,也会使桩基承受较大的侧向荷载。文章应用三维有限元方法对桩侧堆载作用下的被动桩受力性状进行了分析,并研究了桩顶荷载对被动桩受力变形的影响。在桩侧堆载的作用下,桩身产生了较大的侧向位移与弯矩,同时出现负摩阻力和桩身轴力。桩身侧移和桩身轴力随着堆载距离的增加而减小,随着堆载量的增加而增大。桩侧堆载的被动桩在桩顶竖向荷载作用下会产生桩身二次弯矩,加剧桩身弯曲变形和内力。     

桩顶荷载对负摩阻力性状影响的三维数值分析

利用ADINA非线性有限元软件, 考虑桩土相互作用,建立了单桩三维数值模型,分析了桩侧堆载作用下负摩阻力的形成过程,研究了桩项荷载作用下桩身荷载传递、桩侧摩阻力分布、中性点位置、桩顶附加沉降的变化规律以及桩顶荷载和堆载的施加顺序对桩侧负摩阻力的影响。分析结果表明:随着桩顶荷载增大, 桩侧负摩阻力逐渐减小,中性点明显上移,由桩侧负摩阻力产生的下拽力增加的速率变小,而桩顶附加沉降速率呈现逐渐增长的趋势;桩侧负摩阻力的大小受桩顶荷载和堆载施加顺序的影响,桩顶荷载先于堆载施加则产生的负摩阻力最大,而采用相反的加载顺序,产生的负摩阻力最小,甚至消失。所得结论对工程设计过程中负摩阻力的计算提供参考。     

坑塘深厚欠固结填土对桩产生负摩阻力的探讨

通过工程实例对坑塘深厚欠固结填土对桩产生的负摩阻力进行了分析,并对考虑负摩阻力情况下桩承载力、桩基变形进行了分析。得出对于深厚欠固结填土地基中的短桩基础,应按端承桩考虑下拉荷载验算单桩承载力和变形。提出了减小或消除负摩阻力对桩基础影响的处理措施。     

桩体负摩阻力分析及其对桩承载力的影响

本文阐述了桩体考虑负摩阻力的三种情况 ,分析了桩体负摩阻力的计算方法及考虑负摩阻力时桩的承载力应满足的两个条件 ,从而提出负摩阻力对桩承载力是否产生影响的判别式 ,以便在工程设计中有意识地采取措施减小负摩阻力对桩承载力的影响     

桩身残余应力的机理分析与测试方法

桩基静载试验中,忽略桩身残余应力,虽然不会影响桩基极限承载力的大小,但会影响桩侧摩阻力和端阻力的真实值。分析了残余应力产生的原因、机理和效果,分析和总结了残余应力的现场测试方法,并通过现场试桩实例分析了忽略桩身残余荷载对桩侧摩阻力和桩端阻力的影响。结果表明,忽略残余荷载的存在,竖向抗压桩静载试验结果会高估中性点以上桩段侧摩阻力和低估中性点以下桩段侧摩阻力和桩端阻力,会高估桩的竖向刚度。为了很好地了解和洞察桩基的荷载传递机理,在桩基静载试验中,建议在试桩前后系统地采集桩身测试元件读数,不能在试桩前人为地将测试元件读数设置为零。     

桩体负摩阻力分析及其对桩承载力的影响

本文阐述了桩体考虑负摩阻力的三种情况，分析了桩体负摩阻力的计算方法及考虑负摩阻力时桩的承载力应满足的两个条件，从而提出负摩阻力对桩承栽力是否产生影响的判别式，以便在工程设计中有意识地采取措施减小负摩阻力对桩承载力的影响。     

素混凝土桩复合地基荷载传递机理的试验研究

为研究带有垫层的素混凝土桩复合地基中桩身轴力、桩侧摩阻力的分布及发展过程 ,设计了一组足比例尺单桩复合地基试验 ,在桩身内埋设钢弦式应力计测出了桩身轴力 ,并由此得出桩侧摩阻力。从实测结果与散体桩、无垫层带台单桩的桩身轴力、侧摩阻力分布对比分析可以看出 ,三者传力机理是不同的。与散体桩相比 ,素混凝土桩复合地基中荷载沿桩身全长传递。与无垫层带台单桩相比 ,桩侧摩阻力从加荷开始在桩周上部土层即出现负摩阻 ,使得桩身轴力最大点不在桩顶而在中性点处。带有垫层的素混凝土桩复合地基中桩侧负摩阻力的大小随荷载加大而变小 ,同时中性点位置逐渐上移 ,相当一部分上部土层的摩阻力随着荷载的加大由负摩阻力逐渐变为正摩阻力。该负摩阻力使桩从加荷开始就承担较大荷载 ,并使桩下部的摩阻力也能得到充分发挥 ,进而使桩在全过程都发挥了作用。同时 ,桩周土体的承载力也得到增强     

竖向荷载作用下带帽桩的模型试验及有限元分析

根据相似性原理,利用自制试验箱,通过设计无帽单桩、带帽单桩的室内模型静载试验,研究了在竖向荷载作用下无帽单桩、带帽单桩的受力性状及荷载传递规律,并进行了基于ABAQUS软件的有限元模拟分析。结果表明:桩帽能够有效控制桩身沉降变形并提高地基承载力;由于桩帽的存在,桩身在0~0.6倍桩径深度范围内产生负摩阻力,负摩阻力的大小取决于桩帽下土体性质;桩帽对桩侧摩阻力的影响范围为3.4倍的桩径深度;帽径比对带帽桩工作性能影响显著,确定了最佳帽径比为3。     

桩负摩阻力时间效应分析

负摩阻力对桩基的承载变形性状有重要影响.分析了大面积堆载下、地基土固结过程中,桩顶荷载大小、桩端支承条件等因素对桩身负摩阻力、中性点位置的影响.结果表明,在地基土固结过程中,桩身负摩阻力、中性点位置也处于一个变化过程中.桩顶竖向荷载越大,中性点深度越浅,桩身承受的下拽力越小.研究还表明,在地基土固结过程中,桩的承载力逐渐减小.     

浅谈填土负摩阻力对嵌岩桩竖向承载力的影响

针对填方土体会逐渐产生自重固结沉降的现象进行了分析,探讨了填土负摩阻力对嵌岩桩竖向承载力的影响,并根据JG J 94-2008建筑桩基技术规范,指出验算单桩承载力时应考虑桩周土的负摩阻力引起的下拉荷载。     

关于桩基础负摩擦力设计和应用实例报告

在大面积的填土地基上做桩基础，桩的负摩擦力的计算是桩基设计中的重要依据，通过对某工程进行实际单桩极限承载力，负摩擦力的计算及预测情况及实际单桩承载力计算进行分析比较，误差甚小，证明了预测结果的科学性，实用性。     

桩基负摩擦力浅析

桩基负摩擦力问题是桩基工程中热点和难点问题之一。分析了负摩擦力产生的原因,总结了桩侧负摩擦强度和中性点位置的确定办法;对比分析了竖向受压桩和堆载作用下桩基负摩擦力的性状,并通过有限单元法建立简单模型,定量地比较了竖向受压桩桩侧极限摩阻力与堆载作用下桩侧负摩擦力的大小。     

湿陷性黄土中桩的负摩阻力测试与验算

本文介绍了某湿陷性黄上地基大面积浸水试验中的4根大直径扩底灌注桩桩身内力的测试方法,并对负摩阻力的实测值与计算值进行了比较,最后对考虑负摩阻力的单桩承载力验算方法提出了建议。     

矩形闭合地下连续墙基础负摩阻力模型试验研究

矩形闭合地下连续墙基础(简称闭合墙基础)是一种新型的桥梁基础。通过单片墙与矩形闭合墙的对比性浸水模型试验,对闭合墙基础负摩阻力的作用机理以及浸水后闭合墙基础的竖向承载性状进行了研究。试验研究结果表明:单片墙与闭合墙基础的中性点深度比在0.34～0.64之间,与现场试验实测结果十分接近,且闭合墙基础的中性点位置比单片墙的低。负摩阻力分布曲线大致呈抛物线型,与桩基现场浸水试验结果相似。由于闭合墙基础良好的整体性和防渗特性,当墙周土层浸水发生湿陷变形,土芯不会受到水的影响,因此在负摩阻力作用下,内摩阻力与承台土反力能够得以发挥。闭合墙基础所有竖向荷载均由外侧正摩阻力、内摩阻力以及端阻力和承台土反力四者共同分担,能够有效地阻止墙身附加沉降的继续发展。在相同的湿陷性黄土地层且浸水条件相同的情况下,闭合墙浸水后的附加沉降小于单片墙,表现出良好的抗沉降特性,在一定程度上能减小负摩阻力对桥梁工程的危害。     

某工程考虑负摩阻力时基桩竖向承载力的取值

本文通过工程实例,对考虑负摩阻力的基桩进行了单桩竖向承载力的计算和分析对比,理论分析表明在有负摩阻力产生的场地,桩的实际受力和静载试验时的受力与变形性状存在较大的差异。根据静载试验时桩土受力和变形特点,指出对于端承型桩单桩竖向极限承载力设计值不应直接取自静载试验的竖向极限承载力,应将试验结果扣除由负摩阻力引起的下拉力后用于工程桩的设计,否则桩的承载力将存在不安全的因素,通过工程桩的检测和竣工后的沉降监测说明取值合理。     

湿陷性黄土地区单桩负摩阻力计算研究

湿陷性黄土地区地基土浸水湿陷后,桩侧表面可能产生负摩阻力,将导致桩基承载力降低。对湿陷性黄土地区桩基负摩阻力的产生机理及变化规律进行了分析。通过对实测曲线的分析及借鉴前人的研究成果,提出了一种适用于湿陷性黄土地区的双折线形桩侧负摩阻力分布模式。在有效应力法的基础上提出了湿陷性黄土地区负摩阻力的计算方法。     

基于塑性支承桩概念的复合桩基设计与探讨

对于特大桩距的复合桩基,当单桩为摩擦桩(或端承力较小的端承摩擦桩)时可认为各桩的工作状态将从弹性支承转为完全塑性支承,即塑性支承桩。在满足整体安全度的前提下,可令各单桩工作荷载接近或等于其极限荷载,其余荷载由地基土承担,最终的沉降状态由地基土的抗变形能力控制。介绍了基于此概念的复合桩基设计方法,对整体安全度及沉降验算等问题进行探讨,提出了改进方法和设计建议,计算结果与工程实测数据比较吻合,在设计实践中取得了很好的经济效益。     

黏土热–力学特性对能量桩力学特性的影响

能量桩运行会导致土体温度场的改变,从而影响桩周土的热–力学特性,进而影响能量桩的变形、桩–土界面应力及承载性能。将ACMEG-T土体热本构模型在ABAQUS软件中进行二次开发,通过编写UMAT子程序对能够反映黏土热–力耦合特性的三轴试验结果进行模拟与分析,验证了模型的可靠性。建立数值模型,研究了土体热–力学特性对能量桩位移、桩–土界面应力及桩身轴力的影响规律。研究结果表明,温度变化会导致土体产生累计沉降,并进一步导致桩侧产生负摩阻力;在负摩阻力的影响下,能量桩会产生额外的沉降以及不可恢复的轴力;土体热–力学特性对能量桩力学特性的影响效应随着土体超固结比的增加逐渐减弱。     

考虑堆载和桩载施加顺序的单桩负摩阻力模型试验研究

通过室内模型试验,研究堆载和桩载施加顺序对单桩负摩阻力的影响。试验结果表明:先堆载后桩载工况下,堆载完成后,中性点位置离桩顶最远,随桩载增加,中性点位置逐渐上移,最终中性点位置在桩顶以下0.5l附近,桩身轴力呈先增加后减小的趋势,单桩承载力发挥系数为0.69。先桩载后堆载工况下,先施加桩载时,桩身轴力沿深度逐渐减小,无中性点,施加堆载时,轴力呈先增加后减小趋势,中性点出现并逐渐下移,最终中性点位置在0.41l附近,单桩承载力发挥系数为0.86。先桩载后堆载较先堆载后桩载桩基承载力发挥系数大,即桩基承载力安全储备小。以上分析表明,荷载施加顺序对基桩的负摩阻力分布有很大的影响,建议在实际工程中综合分析地质条件、桩基的受力特点及承载要求,选取合适的加载顺序来减小桩身负摩阻力。