层状地基中考虑桩端应力扩散的单桩沉降计算

针对现行单桩沉降计算方法没有考虑桩端应力扩散效应的问题,基于虚土桩模型,提出一种考虑桩端应力扩散效应时层状地基中的单桩沉降计算方法.在土层处于弹性状态下,桩侧土采用双折线模型,桩端土采用虚土桩模型并考虑应力扩散效应,利用荷载传递法,推导出层状地基中考虑桩端应力扩散效应时的单桩沉降计算公式.进一步讨论了该方法中弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、桩端土厚度和应力扩散角等参数对单桩沉降的影响.结合工程实测数据,对比了该方法计算的荷载-沉降曲线、由规范方法得到的荷载-沉降曲线和实测曲线,结果表明:考虑桩端应力扩散效应时单桩沉降计算方法计算得到的桩顶沉降值与实测值较为吻合,实际工程应用优于规范法.     

嵌岩特性对嵌岩桩桩顶纵向振动阻抗的影响研究

基于平面应变模型和Rayleigh-Love杆模型,建立了成层地基中嵌岩桩纵向振动的计算模型和控制方程,结合边界条件和初始条件,采用Laplace变换技术和阻抗函数递推技术求得了任意荷载作用下嵌岩桩桩顶纵向振动复阻抗的频域解析解,并在桩基础动力设计关注的低频范围内详细讨论了嵌岩特性对嵌岩桩桩顶纵向振动阻抗的影响。结果表明：对于同一上覆土层,动刚度随着嵌岩深度的增大而减小,而动阻尼则逐渐增大;对于嵌岩桩段半径等于桩半径的嵌岩桩,动刚度和动阻尼均随着桩身截面半径的增大而增大,对于嵌岩桩段半径小于桩半径的嵌岩桩,随着嵌岩桩段半径的减小,动刚度逐渐减小,动阻尼逐渐增大;随着岩层特性变好,动刚度逐渐增大,动阻尼逐渐减小。     

连续排水边界条件下土体一维流变固结解析解

基于四元件流变模型,通过引入连续排水边界条件研究了单级加载下的土体一维流变固结问题。利用分离变量法和Laplace变换技术得到瞬时荷载下的解析解,进而通过积分的方法得到单级加载下的解析解。随后对排水边界和流变模型进行了退化,得到Terzaghi边界下及三元件流变模型下的一维流变固结解答,通过与现有解答对比初步验证了该文解答的正确性。最后,对不同界面参数、流变参数以及加载速率对土体固结特性的影响进行了分析。结果表明:基于连续排水边界得到的固结解答与基于Terzaghi双面排水得到的固结解答的差异主要在固结前期,且两者的差异随界面参数α、β取值变大而减小。流变固结与线弹性固结差异主要在固结后期,流变固结需要更长时间土体才能完全固结。此外,土体固结速率随加载速率增大而增大。     

塑料排水板联合真空预压的径向固结理论研究

基于椭圆柱排水体等效假定,结合真空度在塑料排水板内的线性损失规律,推导得出塑料排水板联合真空预压的径向固结解析解。基于所得解,对比分析塑料排水板的"形状效应"以及相关参数对地基固结的影响。进行实例验算,验证了解答的合理性。结果表明,在考虑塑料排水板的"形状效应"时,椭圆柱体等效法的效果最佳,且基于各周长等效法的计算结果与提出的椭圆柱等效结果较为接近;增大排水板的真空度衰减系数k_1和顶部真空负压p_0,可达到加快孔隙水的排出、加快地下水位的下降速率、降低最终地下水位线的效果;随着参数κ的增大,地基的整体固结速率减慢。     

土塞效应对管桩低应变测试视波速的影响研究

首先,基于附加质量模型建立了考虑环向波动效应的管桩纵向振动频域解析解,然后利用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲激振力作用下时域响应半解析解,最后,基于建立的理论模型,研究了土塞效应对管桩视波速的影响,为管桩的低应变无损检测提供更加精确的管桩测试波速计算理论。本文解的理论反演曲线分别与现有理论解的反演曲线、模型试验和现场试验测试曲线进行了比较,验证了本文解的合理性和计算精度。分析表明:土塞效应对管桩视波速的衰减作用随着管桩壁厚和纵波波速的减小而增强;土塞的存在会导致桩端反射信号幅值到达时间随着桩顶接收角度的变化而变化;土塞效应会增大桩端反射信号的宽度。     

饱和土中大直径缺陷桩水平振动响应研究

为了研究成层饱和土中存在缺陷的大直径灌注桩的水平振动响应问题,基于Boit理论和严格的平面应变假设建立缺陷桩-饱和土横向耦合振动简化模型。引入势函数并利用算子分解法、分离变量法得到桩周饱和土对桩的水平作用力,再利用桩土接触面耦合条件及刚度矩阵传递法得到桩顶复阻抗;最后,通过模型对比与退化对比验证本文解的合理性。研究结果表明:(1)扩径对提高桩顶复阻抗起到的作用相对较小,但是缩径的出现将明显降低桩顶复阻抗;(2)桩顶动刚度和动阻尼对桩身缺陷大小和长度的敏感度不同,动刚度较动阻尼更为敏感;(3)桩顶附近缩径缺陷会导致桩顶复阻抗显著降低,而桩中部和端部附近缩径缺陷对桩顶复阻抗的影响相对较小。     

风化泥岩地层中打入桩的承载特性试验研究

为了研究泥岩地层中打入桩贯入特性,探究其承载力不足的原因,在泥岩场地上对6根PHC管桩进行了一系列现场试验。利用低应变动测、桩侧钻探取样对比分析等方法研究了打入桩的承载特性及破坏原因,分别考虑了泥岩遇水软化、超孔隙水压力、夹杂层、桩身破坏、桩身上浮等多种因素对预制打入桩承载力的影响。结果表明：泥岩地基打入桩承载力与是否浸水、时效长短无明显关联;承载力低也并不是桩身破坏、桩身上浮、施工不规范所致,而是明显受打桩锤锤重、锤击总数的影响,即受桩端泥岩的扰动损伤程度的影响。同时,不排除受桩端泥岩夹杂层及非均质的影响。打入桩破坏前无明显预兆,桩的破坏荷载大小与泥岩性质以及打桩损伤密切相关。     

基于表征分形维数的结构面产状分组效果评价方法及应用

进行结构面产状分布特征的分形描述时,传统分形维数同时受到产状样本数和样本自身分布特征的影响,考虑到传统方法的不足,提出表征分形维数的概念。引入蒙特卡洛法生成服从Fisher分布的不同离散程度的样本,对结构面产状分形维数随样本数的变化趋势进行分析得出,分布曲线总体呈"三段式"分布,即分形维数曲线增长先较快,后变慢,最终趋于平稳;取分形维数增长速率第一次出现减小对应的样本数为最优样本数,并以最优样本数对应分形维数作为表征分形维数对样本产状分布特征进行描述。结合一实际矿山边坡工程,引入聚类算法对结构面产状进行分组,将表征分形维数与传统有效性指标的分组效果进行比较,结果表明,表征分形维数不用预先假设产状样本的分布形式,能很好地反映结构面实际的分布特征。     

降低镀金过程中金盐消耗的方法

将实际金盐消耗量与理论金盐消耗量进行对比,寻找镀金过程中金盐无效消耗的异常点,并通过优化过程参数、控制镀金层厚度、改善镀金层均匀性和控制滴水时间等方面进行管控,形成有效控制方案。理论评估数据显示,对镀金工艺过程参数、镀金层厚度及滴水时间进行有效管控,能有效降低金盐消耗,节省镀金成本。     

功率谱在调速阀故障诊断中的性能分析

利用小波包分别提取调速阀振动时的正常信号和故障信号的AR功率谱的特征值,之后利用提取的特征值作为LSSVM的输入,对调速阀的故障进行诊断,取得了良好效果,并与原始信号的效果进行了对比,并阐明了原因。