考虑土塞效应的PHC管桩挤土径向位移计算方法研究

为分析PHC管桩沉桩过程中土塞效应对挤土径向位移的影响,首先从土塞的形成过程和作用机理出发,建立了土塞单元体的受力平衡方程,得出了垂直向总荷载的表达式;其次,将土塞视为"桩中桩",基于Gibson提出的不排水条件下黏性土桩端极限承载力模型,得出"桩中桩"桩端极限承载力的表达式,从而导得PHC管桩在沉桩过程中土塞高度的表达式;再次,应用圆柱孔扩张理论对PHC管桩桩周土体进行弹塑性分析,获得塑性区半径、土体径向位移等解析表达式;最后,将理论计算结果与工程实例进行对比分析,并进一步分析了径厚比、刚度比对静压PHC管桩桩周土体径向位移的影响,验证了所提出的解析表达式的合理性。所提出的解析表达式对PHC管桩沉桩过程中挤土径向位移的计算具有一定的参考价值。     

高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础现场试验研究

为分析高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载特性及荷载传递机理,依托湖南省张花(张家界—花垣)高速公路泗溪河一桥#6桩开展了现场试验研究。通过采集施工过程中不同工况条件下桩身应力数据,分析了桩身轴力,桩侧摩阻力以及桩身弯矩分布规律。试验结果表明:试桩桩身所受轴向荷载全部由桩侧摩阻力承担,荷载较小时基本由上部土层承担;坡面以下2~5倍桩径范围内桩土极限摩阻力较小,土层与岩层所提供摩阻力之比随荷载增大而降低;桩顶存在负弯矩,前、后桩与横系梁为受力整体。基于有限杆单元方法建立了双桩结构整体分析模型,并通过反算拟合确定了前、后桩土压力分布规律及大小,计算结果与实测值吻合良好,可为同类工程提供参考。     

超高分子量聚乙烯的改性研究

聚乙烯(UHMWPE)是一种线型结构的具有优异综合性能的热塑性工程塑料。UHMWPE平均分子量约35万~800万,因分子量高而具有其它塑料无可比拟的优异的耐冲击、耐磨损、自润滑性、耐化学腐蚀等性能。本文重点从机械性能、加工性能等方面对聚乙烯改性进行了研究。     

基于剪切位移法的长短桩复合地基沉降计算

在深入探讨长短桩复合地基作用机理基础上,针对长短桩复合地基的桩–土–承台整体相互作用特点,通过一定的简化假定,建立出长短桩复合地基的沉降计算模型;然后以剪切位移法为基础,引入Mylonakis&Gazetas桩-桩、桩-土相互作用模型,导出长短桩复合地基计算时的桩-桩、桩-土以及土-土相互作用柔度系数;在此基础上,考虑垫层作用的影响,提出一种综合考虑桩-土-垫层体系共同作用的长短桩复合地基沉降计算方法,并编制出相应的计算程序。最后利用该法对某工程实例进行了计算分析,结果表明,基于本文方法获得的沉降预测值与实测值吻合较好。     

层状地基中轴、横向荷载下桥梁基桩的水平动力反应

利用传递矩阵法,全面推导层状黏弹性土中考虑轴向力影响的水平抗力桩阻抗,并以此寻求频域动载下的基桩变位及其内力规律,为有效地进行桥梁群桩阻抗理论推导奠定基础。实例计算表明,动力荷载下,桩顶竖向力的引入将增大桩顶的变位幅值,减低土的阻抗作用;由于土的振动阻尼参与,致使基桩的受力状况较静力分析时更为复杂,在不同的频率下,桩身内力可能较单向水平力系作用下的要小。此外,在动力有效长度一定范围内进行的土体加固对减小桩顶动侧移有不同的效果。     

桩基础计算机辅助设计

桩基计算机辅助设计软件给出了各种荷载下桩身内力及位移计算的通解。可广泛用于桥梁、港口和建筑等工程桩基设计。本文介绍了这一程序的编制和使用方法、数学、力学模型及程序框图，对桥梁、港口和建筑等工程设计有较高的参考价值和实用价值。     

桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性的模糊分析研究

基于模糊集理论,结合湖南省某跨渠桥桩基工程地质勘察资料,建立了桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性的模糊二级综合评判模型与模糊极限平衡分析模型,并分别解决了相应的模糊分析参数构造与评价方法问题,最后分别应用于某一实际工程,分析结论基本相同且与实际情况符合良好,为岩溶区桥梁基桩桩端溶洞顶板稳定性评价提供了新的思路和方法。     

成层地基中倾斜偏心荷载下基桩位移特性室内模型试验研究

为研究地面以上桩自由长度、桩身刚度、桩身微倾斜角度等因素对基桩位移特性的影响,以黏土模拟软弱土层,砂土模拟下卧持力层,自行设计自平衡装置施加倾斜偏心荷载,进行倾斜偏心荷载下两组6根木质柔性桩室内模型试验。试验结果表明,倾斜偏心荷载下基桩位移表现出明显的非线性,在受荷过程中,倾斜荷载、水平荷载、竖向荷载、地面处桩身水平位移、桩顶水平位移与桩顶转角均满足一定的规律。最后,提出了倾斜偏心荷载下基桩位移计算半经验公式,实测结果表明,理论计算结果与实测结果误差一般小于15%。     

土工格室碎石基层+刚性路面承载特性模型试验研究

为深入了解土工格室碎石基层上刚性路面的受力变形性能和破坏机理,在以往工作的基础上开展了进一步的模型试验,分别研究了该结构在静荷载作用下的荷载位移曲线和动荷载下的破坏模式,并且模拟了基层下土体被掏空时的工作情况,获得了大量的试验数据,试验结果表明该处治方法可大大提高路面整体的受力性能,加强路面板的协同工作能力,有效扩散上部荷载,从而可有效增大刚性路面板的破坏荷载,并且可以保证在 严重 板底脱空 情况 下的工作性能,将有效减少错台、唧泥等现象的发生。 土工格室的加入使得碎石基层具有了半刚性基层的作用与功能 ,为长寿命水泥路面结构优化研究提供了一条新的思路。     

有限元上限分析网格自适应方法及其工程应用

网格离散误差是有限元上限分析计算误差的主要来源。为了对计算网格进行优化,从而有效地降低数值离散误差,基于前沿推进网格划分技术并以单元内能量耗散率的相对大小为控制指标,提出了一种有限元上限分析的网格自适应策略。首先,引入前沿推进网格划分技术,实现在网格生成过程中对单元尺寸和形状的灵活控制;其次,将当前计算网格中各单元能量耗散率的相对大小转化为新计算网格中单元尺寸的分布信息,并以此指示新计算网格的生成,成功地实现了有限元上限分析计算网格的自适应优化;最后,通过算例分析验证了所提出方法的有效性。