水平荷载作用下筒桩承载性状数值研究

采用三维有限元、无限元耦合分析模型,并考虑了桩土体系中混凝土开裂引起的非线性、钢筋与混凝土的耦合作用等因素,研究了水平荷载作用下筒桩的承载性状。结果表明,大直径筒桩荷载-水平位移曲线呈缓变型,水平承载力主要应由桩顶的水平变形予以控制;剪力集中分布在桩顶及地面附近,建议对上两处加强配筋;当桩体周围土质条件较差时,增加桩长并不能有效地提高桩的水平承载力,且存在一个最优桩长,同时满足承载、抗弯和稳定性要求;筒桩壁厚存在临界厚度,靠增加壁厚的手段来减小桩的横向变形能力有限;随着桩径的增加,桩的水平极限承载力增加明显。     

上拔荷载作用下挤扩支盘桩颗粒流数值模拟

基于颗粒流理论,采用PFC2D程序,研究粘土地基中挤扩支盘桩受上拔荷载时,荷载-桩体位移关系、土体变形破坏情况及地基位移场分布。结果表明:荷载与桩体位移变化曲线分为初始弹性阶段、中间塑性阶段和破坏阶段;土体破坏产生的滑裂面主要从下部支盘的端部沿斜上方向地表发展;土体颗粒受影响区域为倒钟形。     

扩底桩抗拔承载力的有限元分析

以某典型扩底桩为具体分析对象建立有限元模型,模型中土体采用弹塑性模型,桩土界面设置接触单元,对扩底桩上拔荷载传递特性以及抗拔承载力进行分析,讨论了桩侧摩阻力分布、土体塑性区的发展以及桩长和土的性质对抗拔承载力的影响等问题。     

扩底桩抗拔承载力的有限元分析

以某典型扩底桩为具体分析对象建立有限元模型,模型中土体采用弹塑性模型,桩土界面设置接触单元,对扩底桩上拔荷载传递特性以及抗拔承载力进行分析,讨论了桩侧摩阻力分布、土体塑性区的发展以及桩长和土的性质对抗拔承载力的影响等问题。     

夏季工况下扩底能量桩单桩热力学响应分析

能量桩是一种兼具承载性能和换热载体双重功能的建筑节能新技术。将大直径扩底灌注桩内部的声测管底部连通形成环路,在桩基完整性检测完成后作为浅层地温能换热管道,即可形成大直径扩底能量桩。依托南京市某扩底桩基础工程项目,开展建筑荷载与温度联合作用下大直径扩底能量桩的热力响应特性现场试验;实测夏季工况下桩身温度与应变的发展规律,初步探讨热致应力变化规律。基于荷载传递法,考虑桩体温度不均匀分布及扩大头的作用,建立热力耦合作用下扩底能量桩工作特性的简化分析方法,分段求解得到任意温度-荷载组合作用下的桩体变形和桩身应力;通过与现场试验数据进行对比,验证了理论方法的可靠性。研究结果表明：桩顶建筑荷载会使桩顶的约束增大1～1.25倍;相较于等直径桩,扩底桩能够减少约26%的桩端应力,扩大头可有效提高能量桩在温度-荷载联合作用下的承载潜能。     

竖向荷载作用下挤扩支盘桩承载性能分析

为了解挤扩支盘桩在竖向荷载作用下的承载性能,以荣乌(荣成—乌海)高速公路新线桩基工程为背景,通过ABAQUS软件建立三维桩-土模型,模拟分析竖向荷载作用下普通圆形灌注桩、挤扩支盘桩的桩顶沉降、桩身轴力和荷载承担状况。结果表明,同等条件下,挤扩支盘桩的承载能力优于普通圆形灌注桩;支盘设置在荷载较大位置时承力效果更明显,且下盘承力大于上盘承力。     

横轴向荷载作用下空心桩受力性状数值仿真

利用MARC软件,建立了空间三维有限元模型;对横轴向荷载作用下不同长、径比下空心桩的水平位移分布规律进行了分析,提出了大直径空心桩的刚性与柔性界定标准,并得到了桩身第一水平位移零点随桩长的变化规律,在同一桩长和桩径情况下,第一零点位置受荷载的影响很小。     

水平荷载作用下斜桩群桩的有限元分析

采用三维有限元数值方法对斜桩群桩在水平荷载作用下的承载特性进行了研究,对比了相同布置形式的3×3直桩和斜桩群桩的各项响应差异.分析结果表明,在3倍桩径桩间距条件下,斜桩群桩中基本不存在与直桩群桩相类似的群桩效应.斜桩群桩由于较好地发挥了基桩的轴向承载特性,故而整体抵抗水平荷载的能力显著高于直桩群桩.     

上海某工程扩底钻孔灌注桩抗拔桩身轴力测试浅析

该文通过上海某工程扩底钻孔灌注桩抗拔轴力测试,介绍了抗拔轴力测试方法不同于抗压轴力测试的特点,并浅析了上海软土地区扩底钻孔灌注桩的承载性状。     

竖向荷载下超长群桩承载性状的模型试验研究

针对目前超长群桩尚缺乏深入研究的现状,设计并完成了一组软土地基中超长群桩室内模型试验。通过对超长群桩室内模型试验测试结果的分析,研究了竖向荷载下超长群桩的荷载传递机制和承载性状,得到了竖向荷载超长群桩的荷载一沉降曲线,桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力分布规律。研究表明,随着桩顶荷载的增加,软土地基中超长群桩的Q—S曲线呈缓变型,未出现显著的转折点或陡降;桩身轴力沿深度逐渐递减,各级桩顶荷载作用下角桩桩身轴力略大于边桩;在整个桩长范围内,角桩的桩侧摩阻力稍大于边桩,两者分别出现了两个峰值,峰值点所在深度基本相同;群桩中角桩、边桩桩端阻力占桩顶轴力的百分比随桩顶荷载的增加均呈现先减小后缓慢增大再达到基本稳定的分布趋势。     

铁路交通荷载下桩承式路堤承载性状分析

依托某铁路桩承式路堤工程,通过室内桩-土剪切试验,分析水泥土桩-土接触面的摩擦系数在不同界面粗糙度、水泥掺入比和土体含水率下的变化规律,得出适应不同工况的摩擦系数。采用ABAQUS软件,对不同车辆速度和车辆荷载作用下桩承式路堤的承载性能和路堤沉降进行研究,得出桩和桩间土的荷载分布规律及桩顶、桩间土和路面最大沉降的变化规律。     

土体中倾斜桩工程性状研究

倾斜桩可由受力需要而主动设置或直桩受侧向荷载作用被动形成,其工程性状受到关注。该文针对土体中倾斜单桩和倾斜群桩的工程性状,分别从桩土相互作用规律、承载能力方面进行阐述,分析采用数值模拟、室内和原位测试、理论分析方法等,给出了具体的成果。结果表明:倾斜桩的荷载传递规律、倾斜角与承载力的关系以及理论分析计算方面还未形成公认的理论。最后给出了后续研究的重点。     

桥梁挤扩支盘桩竖向荷载作用下群桩效应模型试验研究

为研究桥梁挤扩支盘桩群桩的承载受力和变形性能,获得支盘桩群桩效应系数,在行业内首次设计1∶10大比尺挤扩支盘桩室内群桩模型试验,分别开展单桩、双桩、四桩和九桩支盘桩对比研究。结果表明,随着桩数增加,群桩效应更为显著,与单桩相比,双桩、四桩、九桩综合群桩效应系数分别为0.94、0.88、0.79。其中,上盘群桩效应系数在0.8左右,下盘群桩效应系数为0.8～0.9,桩侧群桩效应系数在0.6左右;而桩端受桩底及下盘边载效应影响,群桩效应系数大于1.0。试验结果为支盘桩群桩设计和推广应用提供了有力支撑。     

基于Usher模型的扩底桩Q-s曲线拟合研究

为了深入了解扩底桩Q-s曲线特征,在综合分析扩底桩承载特性的基础上,引入广泛用于经济和资源预测的Usher模型,通过对Usher模型微分方程式的分析表明,目前用于沉降预测的Logistic模型和Gompertz模型是Usher模型的两种简化形式,但Usher模型对于实际情况具有更强的适应性.阐述了Usher模型参数的计算方法,并结合工程实例进行了计算分析与验证,结果表明,Usher模型比Logistic模型和Gompertz模型用于扩底桩Q-s沉降预测的效果更好,预测精度更高,可供工程应用参考.     

夯扩碎石桩群桩承载性状研究

对2个初始直径为0.76m、桩长为2.79m和5.10m的夯扩碎石桩群桩进行载荷试验,并采用三维拉格朗日有限差分程序建立数值模型,模拟其夯扩和载荷试验分级加载过程,并分析了桩土应力比、群桩效应和桩间土单元的应力路径。结果表明:数值分析很好地模拟了夯扩碎石群桩的夯扩过程,群桩夯扩成桩后最大垂直位移位于桩间土中心且表现为地面隆起;计算和实测的荷载-沉降曲线基本一致;2个不同桩长的夯扩碎石桩群桩在各级荷载下的桩土应力比都比较接近,其值在3.8～6.5之间;群桩效应跟桩长与承台宽度比L/Bc相关,群桩负效应随L/Bc的增大而减弱;2个不同桩长的群桩桩间土单元在夯扩过程中其水平应力大于垂直应力,单元应力处于临界破坏状态;夯扩作用在桩间土中产生预应力,提高了土体刚度和夯扩碎石桩的承载能力,靠近桩端的土体单元预应力受桩端夯扩效应影响而增大。     

钻孔灌注桩扩底桩配筋研究

该文研究了钻孔灌注桩的扩大头部分的配筋施工工艺,对钻孔灌注桩桩底配筋的可行性进行了实验研究,为将来钻孔灌注桩桩底配筋提供依据,可以通过桩底配筋优化钻孔灌注桩的设计,达到降低工程造价的目的。     

轴向荷载作用下桩的位移

从桩的位移出发以土体的非线性应力应变关系为基础，对Ｒａｎｄｏｌｐｈ＆Ｗｒｏｔｈ模型进行了修正，提出了桩在轴向荷载作用下的位移公式，通过与试验结果比较，修正模型与实际情况吻合理程度较高。     

轴向荷载作用下桩的位移

从桩的位移出发以土体的非线性应力应变关系为基础,对Randolph & Wroth模型进行了修正,提出了桩在轴向荷载作用下的位移公式,通过与试验结果比较,修正模型与实际情况吻合程度较高.     

双荷载箱自平衡法桩基荷载试验及桩底注浆效果研究

以某大桥主墩桩基的荷载试验为例,介绍双荷载箱自平衡法桩基荷载试验的工作原理、特点,以及试验要点.根据试验结果表明,双荷载箱法在大墩位桩基试验、研究桩端注浆效果测试中具备明显的优势.该技术可以解决传统静载试验和单荷载箱试验无法解决的问题,为工程的实际应用提供了解决问题的途径,在桥梁桩基中具有广泛的应用前景.     

钢筋混凝土旋扩变形桩的静载荷试验研究

通过对钢筋混凝土旋扩变形桩的静载荷试验,研究旋扩变形桩的荷载传递过程,尤其是扩大头在承担荷载方面发挥的作用,提出了该桩理论计算公式中各项系数取值的建议。