海上风机大直径钢管桩基础水平承载特性试验研究

东海大桥风电场二期工程进行了2根1.7 m直径钢管桩的现场水平试验,实测了桩顶荷载-位移关系、桩身变形和桩身弯矩。现场试验结果表明,API规范p-y曲线法计算偏保守,S?rensen修正的p-y曲线计算结果与实测推算结果吻合较好,建议海上风电基础设计应通过细致的地勘或试验,确定符合实际地质特征的p-y曲线或对规范p-y曲线进行修正。     

厚薄承台界定的新方法和梁式模型法的修正

大量的试验与研究结果均表明,梁式模型法适用于多桩薄承台设计,对于厚承台并不适用。通过对国内外桩基承台试验数据统计,确定空间桁架方法和梁式模型方法应用于承台的界限,也即如何定义"薄"承台和"厚"承台;并且通过对试验数据的数学统计,考虑承台底层纵筋对抗剪和抗冲切的有利作用,对梁式模型法的冲切和剪切公式进行了修正。     

采煤机运行状态参数远程监控系统设计

针对当前煤矿井下采煤机运行状态参数监控方法的不足,设计了一种基于有线和无线通信方式的采煤机远程监控系统。模拟实验表明,该系统可以实现数据的相互发送,工作效率高、数据传输稳定,可为井下采煤机运行状态的远程监控提供借鉴。     

两桩厚承台的承载力设计

根据两桩厚承台的受力特点和破坏模式,以拉压杆模型为基础,探讨了模型建立的原则和方法,提出了两桩厚承台按拉压杆模型设计的方法并给出了相应的计算公式,选取6个两桩厚承台室内试验结果并分别采用各国规范设计方法及拉压杆模型设计方法进行比较验证.结果表明:各方法用于两桩厚承台设计均安全可靠,但采用拉压杆模型的承台设计方法符合厚承台的受力机理,用该方法算得的承台承载力与试验值吻合较好.     

柱下九桩厚承台承载性能试验研究

为了进一步研究在多排多列桩情况下桩基厚承台的承载性能,共制作了4个缩尺比例为1∶10的九桩钢筋混凝土承台模型试件并进行了破坏性加载试验。对荷载与位移(挠度)关系、承台侧表面混凝土应变特征及承台内部应力进行了系统地分析,并将试验所得破坏荷载与目前常用设计方法进行比较分析,揭示了9桩厚承台及一般多排多列桩厚承台符合空间桁架模型的受力特点,即配置在桩顶范围内的钢筋充当拉杆,桩顶至柱下区域的混凝土作为斜压杆。加载初期,承台处于受弯状态,混凝土裂缝通常在弯矩较大区域的承台底部最先出现,并随荷载增加沿水平方向及竖向发展。随着裂缝的出现,底部受拉区混凝土逐渐退出工作,当加荷值达到破坏荷载的50%以上后,钢筋拉杆作用增强,桩径范围内各根钢筋应力沿长度方向的变化很小,在设计中可认为近似相等,空间桁架体系逐步形成,距桩中心连线0.75倍桩径范围内的钢筋能充分发挥拉杆作用。     

同场地多级支盘桩与等截面灌注桩对比试验研究

挤扩之盘桩作为一种新型的桩型,具有高承载力、低沉降和经济效益显著等特点。为进一步研究多级支盘桩的工作性状,对某工程同场地内挤扩支盘桩与等截面灌注桩承载力进行现场试验研究。结果表明,挤扩支盘桩轴力变化曲线与等截面桩有着明显的不同,支盘所分担的荷载占很人一部分比例,桩侧摩阻力有所下降。在相同的工程地质情况下,采用挤扩支盘桩可以提高单桩极限抗压承载力和单方混凝土的承载力。     

配筋方式对桩基厚承台承载性能影响的试验

为研究不同配筋方式对混凝土厚承台承载性能的影响,通过对3个配置不同形式钢筋的混凝土9桩承台进行破坏性试验,对不同配筋形式的承台受力机理和破坏模式进行探讨,证明厚承台符合空间桁架模式的受力特点,集中方式配筋有利于发挥钢筋的抗拉作用,在承台中部配置的钢筋网片能延缓混凝土压杆的劈裂破坏,在承台底部集中配筋的基础上增加中层钢筋网能有效提高承台的承载力。最后给出桩基承台配筋设计的建议。     

逆作法复合桩基承载性能的室内模型试验

通过对单桩、两桩以及四桩的逆作法复合桩基室内模型试验,研究在极限荷载作用下逆作法复合桩基的荷载与沉降关系及桩、土荷载分担特性。试验结果表明:逆作法复合桩基的荷载-沉降曲线具有两个拐点,分别对应封桩结束并加下一级荷载时刻和基础破坏时刻;逆作法复合桩基封桩前的沉降量介于浅基础与复合地基的沉降量之间,桩不直接参与分担上部荷载,只起到改善土体刚度的作用;合理选择封桩时机可以控制桩、土的荷载分担比;封桩后基础总体刚度大幅度提高,基桩不但参与基础受力而且控制基础沉降;在基桩达到极限承载力之前,基桩分担了大部分复合桩基阶段的荷载,基础的沉降也得到了明显的控制;在基桩达到极限承载力之后,上部荷载又大部分由地基土承担。     

桥梁逆作承台–群桩复合基础应用与现场实测研究

为进一步研究逆作复合基础在桥梁工程中的适用性,开展了桥梁逆作承台–群桩复合基础的实桥应用研究,针对有水和无水的施工环境,分别提出了桩与承台间预留孔采用带剪力连接键的钢护筒和收口网模板的构造设计与连接施工工艺,并通过12组接头承载性能试验验证了工艺方案的可靠性。通过现场实测,揭示了桥梁逆作承台–群桩复合基础受力机理,测试结果表明:采用逆作方案,先施工桩基和预留桩孔的承台,待盖梁施工完成后再封桩,使桩与承台形成整体共同参与受力,能够使封桩前承台底土承担上部荷载,有效发挥浅层地基土的承载能力;封桩后,基础沉降增量和承台底土压力增量均明显减缓,继续增加的上部荷载主要由桩基承担,能够有效控制封桩后桥梁沉降。     

桩-承台基础相对刚度试验研究

制作了3个九桩承台和1个十六桩承台,采用不同刚度垫块模拟桩刚度的变化,研究了不同承台厚度和桩支撑刚度对承台刚度及其桩顶反力分布的影响。考虑了桩与承台的相互作用,在对试验结果分析的基础上提出了一种新的桩–承台相对刚度表达式。与现有桩筏(箱)基础刚度计算公式进行对比分析,表明按本文推荐公式计算桩-承台相对刚度和桩基承台的刚柔性特征表现出很好的一致性,解决了现有桩筏基础刚度判定公式对刚度较大的桩判别较差的问题,由本文公式可计算出满足刚性条件下所需承台板厚度。