考虑桩土相互作用的变截面高墩自振频率计算分析

针对变截面群桩基础高墩的几何特性,将桥墩与群桩基础简化为空间整体,在考虑桥墩变截面特性及桩土相互作用的基础上,提出群桩基础变截面桥墩分析模型;将分析模型分解成群桩基础的刚体变形与桥墩的弹性变形两个部分,分别基于能量法与有限单元法求解相应的自振频率,并采用Southwell频率合成法,将整体计算模型表示成两个部分的合成,从而导出变截面桥墩的自振频率,通过算例证明该方法的实用性,并分析了桥墩参数对自振频率的影响,获及了一些定性的结论。结果表明,变截面高墩自振频率的计算分析中,桩-土相互作用的影响不容忽视,考虑桩土相互作用和桥墩本身的非线性更符合工程实际。     

应用反射波法对基桩完整性进行定量评估

利用应力波在一维杆中传播的机理对应力波在不同介面和变截面状态下的反射、透射与能量耗散之间的关系进行分析的基础上,用反射系数、透射系数、波幅衰减比等参数之间的关系及计算公式,对振动测桩中的实测波幅进行定量计算,得出面积削减率,以此值为依据进行桩身缺陷程度的判断.     

变截面螺纹桩竖向承载特性试验研究

变截面螺纹桩是一种新型地基处理桩型。通过室内模型试验和数值模拟,研究了变截面螺纹桩的竖向承载特性,比较分析了变截面螺纹桩与普通螺纹直桩和普通圆柱形光面直桩承载特性的差异,以及螺纹结构参数和地基土体参数对变截面螺纹桩竖向承载能力的影响规律。结果表明,变截面螺纹桩的螺纹结构及圆台形桩身能大幅度提高侧摩阻力;相同地层条件下,变截面螺纹桩桩身材料利用率(极限荷载除以桩身体积)是普通等截面螺纹桩的1.3倍左右,是普通圆柱形光面直桩的3倍左右;变截面螺纹桩的结构参数中,螺纹宽度、厚度、间距及桩身截面变化率是影响单桩竖向承载力的重要因素,在工程设计中应予以充分考虑。     

变截面桩竖向承载特性的数值模拟研究

以变截面桩为研究对象,采用FLAC3D对其竖向承载特性进行了数值分析,在分析中考虑了变截面桩的几何尺寸和土层分布的影响。研究结果表明:变截面桩中扩径部分的直径与未扩径部分的直径的比值δ越大,变截面桩的竖向极限承载力逐渐增大;变截面处接近桩顶时的竖向极限承载力比接近桩底时小;当扩径部分的长度逐渐增加时,变截面桩的竖向极限承载力逐渐增大;当变截面部分所处的土性为粘质土、变截面部分以下桩体所处的土性为砂土时,变截面桩的竖向极限承载能力明显高于相反的情况。     

大直径变径桩竖向承载特性模型试验研究(I)

变径桩在桥梁桩基和软土地基处理得到了一定程度的应用,对其承载特性和工作机制的研究十分必要。通过室内大型模型试验,对大直径变截面单桩的荷载与沉降关系、桩侧摩阻力分布形式、桩身内力和桩端、变截面处的破坏模式等问题进行了探讨,试验结果表明,在桩顶截面相同的情况下,变截面桩竖向承载特性受变截面比影响显著,变截面比越小,竖向极限承载力越小。模型试验P-S曲线不存在最优变截面比,变截面比设计受桩横向受力特性的控制。变截面处土体挤土效应的发挥是以牺牲桩顶位移为代价,在只有到达一定桩身位移时,才体现明显的挤土效应,使承载力提高。     

悬浮桩水平振动的动力刚度

通过将悬浮桩截面下土体等效为土桩,利用桩的水平振动土阻抗结果,分析了桩、土桩构成的组合桩在频率域内的动力响应,给出了黏弹性土层中黏弹性悬浮桩水平振动动力刚度的半解析解,得到了动力刚度随各种物性参数的变化曲线。在此基础上,研究了物性参数对刚度的影响,对比了细长桩和短粗桩的响应差异。结果表明,悬浮桩水平振动的动态刚度受桩长、土的软硬程度、水平激振频率等的影响,这些结果可以为工程设计提供参考依据。     

纵横波弹性阻抗联合反演方法

在弹性阻抗反演方法的基础上,充分利用纵波和转换波地震信息,开展了纵横波弹性阻抗联合反演方法研究。首先对转换波反射系数近似精度进行对比分析,选取了转换波弹性阻抗近似公式,并对选取的转换波弹性阻抗公式进行标准化处理;其次详细研究了该反演算法的基本原理,并提出了具体实现流程;最后分别利用二维模型和实际工区的井数据制作叠前角度道集,添加随机噪声,对该反演方法进行模型试算。结果表明,纵横波弹性阻抗联合反演所得纵波速度、横波速度及密度估测值与真实值之间吻合较好;而且与单纯纵波弹性阻抗反演结果相比,纵横波弹性阻抗联合反演所得密度估测值更加稳定,从而为准确储层识别和流体检测提供了可靠的依据。     

用有限单元法分析超长单桩的荷载传递

用描述桩侧摩阻力与桩-土相对位移关系的指数函数,推导出桩-土接触面本构模型,并设置了Goodman接触面单元来分析桩土相互作用。针对超长桩钢筋混凝土受应力大的特点,用混凝土的弹性非线性模型来分析受轴向荷载下钢筋混凝土的应力应变关系。编制的有限元程序能解决层状土及层状土导致沿桩身不同位置处桩-土相互作用不同特性,并针对工程实例桩变截面的特点,采用合理的计算手段使得按等截面桩计算分析结果与按实际变截面桩计算分析结果相同。用此程序对一工程实例进行了计算分析,计算结果与静载试验实测值较符合。     

半空间非水平层状介质瑞雷面波的频散方程

由于工程勘察中的一些特殊情况,使面波以往的一些理论和结论受到了不同程度的限制。本文从弹性动力学虚功变分原理出发,在重点分析自由表面外力提供的能量来源时,引入了等效面波(能量)震源概念。然后用有限元法建立了半空间多个非水平层状介质瑞雷西波的频散方程。这项工作有助于面波理论和应用技术的发展完善。     

多重散射问题的改进算法以及双排非连续弹性屏障对水平向剪切波的隔离研究

与Aviles等学者的多重散射隔振理论相比较,采用更为完整的Fourier-Bessel函数系的级数展开表达式来研究弹性波入射下的多重散射问题。引入Graf加法定理,并结合位移和应力边界条件,推导了无限均匀弹性介质中任意分布的多个弹性圆柱体对于平面水平向剪切波(SH波)入射时散射系数的理论解析解。随后,取圆柱体分布于两条相互平行的直线上,则问题演变为双排弹性桩屏障对于弹性波的隔离问题。引入无量纲位移(屏障后土体总的位移与仅由入射平面水平向剪切波引起的位移的比值)和透射系数(屏障宽度范围内无量纲位移的几何平均值)的概念来研究屏障的隔振效果。重点讨论了双排桩间距h以及桩土的剪切模量比ξ对于屏障整体隔振效果的影响,阐述了双排桩屏障的隔振性状。特别地,当h=0时,该问题退化为常见的单排非连续屏障的隔振问题。     

论基桩完整性检测技术

阐述桩的分类,产生缺陷的多重因素及完整性检测的必要性。论述一维杆件中反射波理论依据。激振及接收传感器是检测技术的关键;说明了反射波信号的频率解释和瞬态机械阻抗法的一致性并均以工程实例加以佐证。文中还论述了声波透射法检测基桩完整性的理论及依据,检测的判据,还给出了检测实例。介绍最新声CT技术及检测成果。     

超声波透射法在输电线路基桩检测中的应用

通过输电线路基桩质量检测工程实例,介绍了超声波透射法在基桩质量检测中的应用,并就目前超声波透射法中基桩质量评判依据(声速临界值、波幅临界值、PSD值)及实测波形的评判优点和存在的问题进行了分析和探讨.     

桥梁桩低应变反射波法检测及分析探讨

低应变反射波法检测技术作为一种成熟的桩身完整性检测方法,正在被广泛的应用到工程实践中。本文结合铜陵市沿新路互通立交工程桩低应变检测实例,简要介绍了低应变反射波法的基本原理,假定桩为一维线弹性直杆,建立了桩-土动力模型,结合现场测试数据对几个典型实测波形进行了分析,并且通过拟合计算,分析了桩的完整性。     

反射波法检测桩身完整性的一种数据处理方法

本文以纵波在杆中传播的理论为根据 ,介绍一种用于确定反射波往返时及视反射系数等参数的方法。将视反射系数经过一定的校正后 ,可定量分析反射界面的波阻抗差异的大小 ,进而确定桩身缺陷的严重程度 ;反射波往返时则用来推算桩身缺陷的位置     

反射波法检测桩身完整性的一种数据处理方法

本文以纵波在杆中传播的理论为根据,介绍一种用于确定反射波往返时及视反射系数等参数的方法。将视反射系数经过一定的校正后,可定量分析反射界面的波阻抗差异的大小,进而确定桩身缺陷的严重程度;反射波往返时则用来推算桩身缺陷的位置。     

高应变动力测桩法在桩基检测中的技术探讨

对高应变动力测桩法的现场测试技术(包括桩头处理、锤击能量、传感器的安装等对高应变测试的影响)和数据分析技术(包括测试曲线分析、波速确定、Jc值的选取等)进行了讨论。     

瞬态面波预测单桩承载力模型研究

总结了现有单桩竖向承载力检测技术存在的一些问题,结合实例提出了一种预测单桩承载力的间接方法———瞬态面波法。剪切波速与标贯击数之间也存在着相关关系,通过标贯击数建立起剪切波速与桩侧摩阻力及桩端阻力的相关模型,应用瞬态面波测试技术可快速检测桩周土剪切波速,确定单桩承载力。     

反射波法检测桩身完整性的一种频率域数据处理方法

从纵波传播过程的反射和透射的基本原理出发,介绍了反射波法桩身完整性检测数据在频率域中定量确定视反射系数和反射波往返时间的一种新的理论和方法.     

评估灌注桩极限承载力的概率能量法

本文研究用概率能量方法评估灌注桩极限承载力的可行性,研究所用数据取自南京市区的２００根桩例的ＣＡＰＷＡＰ反分析与静载试验结果。根据能量守恒定律并结合动态桩－土相互作用模型,详细地推导了桩极限承载力计算公式。并对其中的模型参数,Ｊｓ,Ｊｔ,Ｑｓ,Ｑｔ作为随机变量处理,统计分析了它们的平均值,标准差以及概率分布函数。用蒙特卡洛法模拟确定了桩极限承载力的概率分布函数,并进一步提出了计算桩极限承载力超过某一设计值的概率公式。通过计算的桩极限承载力与静载结果的良好可比性,说明了此方法的台理性与准确性。     

土体参数对大直径空心桩承载性状影响的仿真分析

借助MARC软件,系统分析了桩周土体c、值及土体模量E值对大直径空心桩承载力的影响,分析表明E值是影响 大直径桩承载力的主要因素。文章进一步分析了桩端土体模量E对Se值(桩端沉降与桩顶沉降之比)及对桩身轴力曲线的影 响。通过与实测结果比较,证明所建模型合理。