堆载作用下被动桩受力变形分析

结合上海某加固工程实例,应用FLAC3D数值分析软件,建立相应数值模型,对堆载作用下的被动桩基进行数值分析,研究了不同填土高度、填土距离对桩基及地基土变形的影响,并确定了被动桩破坏的临界填土高度及填土距离。为类似工程提供可靠的参考依据。     

堆载作用下被动群桩的三维性状分析

被动桩问题是近年来岩土工程领域的一个研究热点,但是对于堆载下群桩与土之间复杂的相互作用一直缺乏系统的三维分析。本文建立了三维有限元模型,对四桩群桩的工作性状进行分析,重点研究了堆载条件、桩身刚度及土层分布对桩身位移和弯矩分布的影响,得出一些有益的结论。最后,对软土地基中桩身位移和侧压力的分布规律进行了归一化线性拟合。     

堆载作用下被动桩的水平受力及位移分析

针对既有桩体在较大侧向堆载作用下会发生偏斜或挠曲变形甚至开裂折断,从而导致结构存在较大安全风险的问题,基于Flamant解建立条形荷载作用下的水平附加应力计算公式。考虑到桩-土界面的剪切效应,采用双参数地基模型进行桩后土体的桩-土受力分析。建立了被动桩的挠曲微分方程,采用MATLAB求解得到桩的内力及变形情况。采用文献中的不平衡堆载试验监测数据验证了计算公式的合理性。研究结果表明:堆载对桩基的侧向土压力影响主要分布在桩体的上半部分,受到的侧向土压力占桩体总侧向土压力的86%以上;随着堆载高度的增加,桩的侧向土压力、侧向位移和弯矩均呈现出增大的趋势;所得结论可为类似工程的安全性评价提供理论依据。     

地面堆载作用下邻近桩基性状的数值分析

采用土工有限元软件PLAXIS 8.2对地面堆载作用下邻近的桩基性态进行二维有限元分析,研究了单排桩、双排桩在地面堆载荷载大小与作用位置、桩与土层条件、桩身约束条件等工况中的性状。     

桩侧堆载对桩基影响的数值分析

桩侧堆载会对桩基产生侧向荷载并在桩身产生负摩阻力,形成侧向受力的被动桩,桩侧堆载的大小以及与桩基的距离影响着被动桩的受力特性.文中通过有限元软件对桩侧荷载对桩基的影响进行了数值模拟分析,分析了桩侧堆载的大小以及与桩基的距离对被动桩受力的影响,得出了一些有意义的结论.     

地面堆载下桩与土体相互作用分析

本文从分析地面堆载条件下桩的受力和变形机理出发 ,进行了被动桩条件下邻近桩基与土体的相互作用分析计算 ,计算中考虑了土的非线性 ,采用了P y曲线法求解。并利用已知工程算例验证了方法的正确性 ,为受堆载影响的桩的计算和设计提供了依据。     

不平衡堆载作用下邻近结构桩的侧向受力机制

为了分析结构桩在邻近堆载作用下的受力特性,以条状梯形分布堆载为代表,基于布西奈斯克弹性理论解得出堆载作用下地基附加侧压力表达式,并据此通过对局部塑性变形理论模型的改进,推导得出桩前土体侧移作用下桩身实际附加荷载,同时考虑土体可能发生绕桩流动的极限状态,结合绕桩极限模型给出桩身被动荷载的合理确定方法;在此基础上,考虑地基土体塑性屈服和桩顶结构荷载的影响,基于三参数Winkler弹性地基梁模型,建立桩身自由段、被动受荷段和主动作用段的微分方程,并通过桩身离散与矩阵传递法给出结构桩被动受力特性的半解析解。实测结果、文献理论解与该解答的对比分析,验证了本文计算方法的可靠性。     

大面积堆载作用下轴向受力隔离桩的承载机制分析

 为分析大面积堆载作用下轴向受荷隔离桩的被动受力特性,首先从布辛奈斯克(Boussinesq)改进解出发,推导出各种形式堆载作用下水平附加压力的理论计算公式;在此公式基础上,从土体的运动和应力的传递方式入手,对考虑土拱效应的局部塑性变形理论进行改进,从而得到合理的隔离桩桩身被动荷载分布;最后,根据考虑土体局部塑性屈服及轴向荷载重力二阶效应影响的三参数Winkler弹性地基梁模型,建立桩身弹性段与塑性段的微分方程组,求解过程中采用矩阵传递法结合Laplace正逆变换的方法解得隔离桩桩身被动受力特性的数值解,并用试验数据进行验证。结果表明,数值解与模型试验实测值吻合较好,本研究中关于被动桩的求解方法具有较高的应用与参考价值。     

桩土共同作用应用于堆载地坪的研究

结合大量文献,分析了桩间土对上部结构荷载的分担,并依据现有的桩土共同作用分析理论,对工程实例的设计与监测的结果进行分析,得出了桩承载力超过承载力特征值后桩和土体共同发挥作用的结论,进而提出了通过控制沉降变形合理利用桩间土体承载力改进堆载地坪设计现状的建议.     

咬合桩在邻近高填土基坑中的工程应用与实测分析

针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析,当咬合桩作为围护桩时,可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形;作为隔离桩使用时,忽略素混凝土桩的作用,仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力。现场实测表明,邻近高填土基坑工程在开挖时,咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动,满足了高填土自身的稳定,保证基坑工程在高填土作用下的安全。而咬合桩作为一种新型排桩围护结构,也能够起到很好的应力隔离作用,有效地分担了邻近超载的影响,确保了高填土的稳定和基坑工程安全。     

非粘土地基中灌注桩超载受压后的承载性状

对数根达到极限状态后的钻孔灌注桩进行了第２次静载试验,发现前后两次试验Ｑ～ｓ曲线的拐点发生明显的变化,第２次试验的拐点接近于第１次试验的最大加载量Ｑｍａｘ,单桩极限承载力有了较大提高,但试桩初始静刚度的变化很小,其原因主要是由前一次超载预压引起的,而加载方法及时间间隔影响并不大。     

超长水泥土搅拌桩的荷载传递特性

大型构筑物实体下超长水泥土搅拌桩的桩身应力和变形观测结果表明,对桩身质量良好的水泥土桩,在长期荷载作用下呈现出接近刚性摩擦桩的荷载传递特性和较高的桩土应力比,并且,只要桩身中下部水泥土强度有保证,群桩中桩身轴力的有效传递深度可达25m以上.     

盾构施工对邻近桩基础影响的简化分析方法

根据Loganathan和Poulos提出的估算盾构施工产生的土层位移的简易方法,假定已知土层损失,可预测隧道周边土层的水平位移。邻近盾构的桩基础也要随土层位移产生内力、位移变化,而成为被动桩。参照弹性地基梁法,建立由土体水平位移导致的桩-土共同作用方程,通过杆系有限单元法实现求解盾构施工产生的桩身内力和位移,计算中可考虑不同的桩顶约束条件和土层分布条件。根据桩身内力、位移控制要求,可确定盾构隧道施工时的土层损失控制要求。     

堆土空腔对大桥基础影响有限元分析及监测

以上海黄浦江某堆土空腔景观提升改造工程项目为背景,建立了堆土空腔坡地对大桥桩基承台影响三维固结数值计算模型。通过与现场监测数据的对比分析验证了数值模型合理性,并对施工和固结过程影响、不同深度和距离下承台变形规律及轻质材料换填的影响进行了总结。结果表明:施工期主桥墩和引桥墩承台最大沉降分别为1.29 mm和1 mm,固结两年后主桥墩和引桥墩承台最大沉降增加到2.33 mm和1.80 mm,变形速率分别为1.35×10^-3mm/d和1.49×10^-3 mm/d,变形已基本稳定;主桥墩和引桥墩承台变形随深度的分布变化趋势相同且均较为稳定;轻质材料换填工况下施工期主桥墩和引桥墩沉降减少分别约53.2%和19%,固结两年后主桥墩和引桥墩沉降减少分别约42.3%和20.7%。     

交通荷载作用下HDPE管道附加弯矩变化规律研究

近年来,高频重载交通作用致使埋地HDPE管道压屈,进而导致管道破坏事故频发。弯矩是评价管道压屈的重要指标之一。然而,现阶段鲜有关于交通荷载作用下管道附加弯矩的相关研究报道。以管道工程中广泛采用的HDPE管道为研究对象,基于现场足尺试验和数值计算,研究了交通荷载作用下埋地HDPE管道附加弯矩的影响因素及变化规律。研究结果表明:(1)相同管道直径和埋深条件下,交通荷载引起管道的超载弯矩比n(即附加弯矩与管道初始装配弯矩的比值)与交通荷载的大小呈线性关系,且n为定值;(2)n的大小与管顶埋深成指数函数关系,管径对n值的影响可以忽略不计。基于现场试验和数值计算结果,本文提出了交通荷载作用下HDPE管道最大附加弯矩的经验公式,并对经验公式的有效性进行了验证。     

大面积填土对邻近桩基影响的分析与技术措施

大面积填土对桩基的影响主要表现为负摩擦和侧向受荷的综合效应。以南京世茂外滩新城大面积高填土为背景工程,采用数值分析方法对填土作用下单桩的变形与受力性状进行了理论分析,并就本工程填土对结构和桩的影响进行了整体平面有限元分析。提出了结构架空后填土、路堤桩地基处理、利用基坑围护桩隔离、增加边桩刚度、采用轻质堆填材料等一系列技术措施,取得了良好的效果,并采用数值分析方法对技术措施的有效性进行了评价。     

地面堆载作用下邻近桩基变形的三维数值分析

结合具体工程,采用三维有限元分析方法,对地面堆载作用下邻近桩基变形性状进行了模拟分析。分别研究了浅层土体弹性模量和桩身刚度对各排桩基侧向变形的影响,并将有限元计算结果与实测数据进行了比较。分析结果表明,浅层土体的弹性模量对被动桩基的变形影响更显著;被动桩能有效地控制堆载作用下邻近土体的变形,从而对附近建筑基础起到保护作用。分析结果能为类似工程的设计提供指导。     

邻近盾构施工中的桩基托换效果研究

以成都地铁1号线盾构近距离穿越某建筑桩基工程为背景,建立有限元模型,研究盾构穿越施工和荷载转移措施对结构及桩基的影响。结果表明:盾构从桩端穿越时,有无采用梁包柱形式的桩基托换措施对隧道结构内力影响较小,但该措施能够有效减小被托换桩的最大沉降和各桩之间的不均匀沉降。桩基托换使距隧道较近的两桩轴力减小,距隧道较远的桩轴力增加,在所有桩体上均产生附加弯矩,但量值较小。建筑结构的最大弯矩发生在距隧道最远处的柱与右跨梁的刚接位置,桩基托换有效减小梁、柱的最大弯矩。监测数据表明,盾构穿越施工对桩基影响较小,桩基托换措施达到预期效果。