锈蚀损伤混凝土管桩水平承载性状时变分析

为研究锈蚀损伤混凝土管桩的水平承载性状,依据Fick第二定律,建立了氯离子在混凝土管桩中的扩散方程,并结合初始和边界条件,得到扩散方程的解析解.依据厚壁圆筒模型,推导了钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时的钢筋临界锈蚀深度.基于Faraday定律,对钢筋混凝土管桩保护层锈胀开裂时间进行了预测.并在此基础上,通过引入桩身抗弯刚度折减系数对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的桩身抗弯刚度的衰减规律进行了探讨,进而对海洋环境下锈蚀损伤钢筋混凝土管桩的水平承载性状的时变特性进行了分析.结果表明:海洋环境中氯离子侵蚀引起的钢筋锈蚀对钢筋混凝土管桩的水平承载性状有明显影响.随着暴露时间的延长,桩身抗弯刚度呈非线性衰减,桩身水平位移和桩身负剪力最大值逐渐增大,桩身弯矩逐渐减小.     

饱和粘土中球孔扩张问题弹塑性解析

为了研究静力触探试验及沉桩扩孔等工程问题,基于修正剑桥模型,推导了不排水条件下球孔扩张问题的半解析解。将扩张球孔周围土体分为临界状态区、塑性区以及弹性区三个区域。弹性区内,利用弹性理论得到应力和孔隙水压力的解答;临界状态区及塑性区内,利用相关联的流动法则、拉格朗日分析法建立了关于应力的一阶非线性常微分方程组,以弹塑性界面处的应力分量作为初值,求解微分方程组可得到应力和孔隙水压力的解答。研究结果表明：各向同性超固结比对扩孔压力、土体应力、超孔隙水压力以及塑性区范围均具有显著影响,且扩孔过程中土体剪切模量并非常量,其随扩孔半径、各向同性超固结比的变化而变化;同时通过与已有解答进行比较,对本文方法的可靠性进行了验证。     

氯离子在混凝土管桩中的扩散规律

混凝土管桩在海工环境中广泛使用,管桩内表面为封闭面,外壁常常暴露于氯盐环境中。根据菲克第二定律和管桩的边界条件,采用分离变量法,得到氯离子扩散方程的解析解。该解析解包含稳态解和瞬态解2部分,而稳态解由贝塞尔函数构成,与基于半无限体边界条件的传统解不同。采用该解答计算PHC管桩氯离子扩散,探讨内外半径之比、扩散系数以及钢筋保护层厚度对氯离子扩散的影响。当内外半径之比a/b为1.5时,瞬态解的次要部分衰减速率比主要部分约大4倍。     

氯离子在混凝土桩中扩散的解析解

基于菲克第二定律和桩的边界条件,采用分离变量法,得到氯离子扩散方程的解析解。该解析解与基于半无限体边界条件的传统的解析解不同。引用所得计算结果对混凝土桩中的氯离子扩散浓度进行分析,探讨了桩径、扩散系数以及钢筋保护层厚度对氯离子浓度的影响。     

饱和软土地层静压沉桩阻力理论研究

基于空间滑动面(SMP)屈服准则改进的修正剑桥模型,考虑土体超固结比及土体强度的三维力学特性,在不排水条件下采用应力空间转换方法推导了圆孔扩张问题的弹塑性解答。在此基础上,根据饱和软土地层静压沉桩机理,考虑桩端阻力影响范围和土体分层情况,分别采用柱孔扩张和球孔扩张模拟桩身和桩端应力状态,得出了软土饱和地层静压沉桩阻力的计算方法。通过实测结果与理论计算值的对比,验证了计算方法的有效性,进而分析了沉桩阻力的影响因素。研究结果表明:由于采用的本构模型充分考虑了土体强度的三维力学特性,因而可以较准确地预测软土地层静压沉桩阻力;与桩端阻力相比,沉桩过程中桩侧阻力较小,软土地层静压沉桩阻力主要为桩端阻力,其影响范围取决于桩径和土体特性;桩径、土体超固结比对桩身阻力和桩端阻力影响显著,土体有效内摩擦角对沉桩阻力影响较小。     

沉桩对邻近既有桩内力变形的影响分析北大核心

基于布辛奈斯克位移解与p-y曲线法,求解沉桩引起的自由土体水平位移并建立了单桩水平位移控制方程,采用两阶段法研究了沉桩引起的既有桩响应,分析了既有桩桩顶约束条件、桩身刚度及土体强度对既有桩性状的影响。研究表明,沉桩初始阶段在邻近既有桩中产生较大的桩身弯矩,沉桩深度增大时,既有桩桩身弯矩减小。既有桩桩顶约束条件对桩身性状有明显影响。土体强度增大时,既有桩桩身弯矩与变形均增大。既有桩桩身刚度增大时,桩身位移减小,桩身弯矩增大。     

Cl-在钢筋混凝土板维双向扩散的分离变量法解答简

针对钢筋混凝土板双侧Cl-侵蚀,建立其一维扩散方程,采用分离变量法进行求解,得到广义解答,通过与误差函数和数值解答进行对比,证明该解答是古典解。通过算例分析得出,双向海水侵蚀导致Cl-扩散较快,但并未产生浓度叠加现象;混凝土板一侧表面Cl-浓度升高与另一侧产生浓度梯度,增加扩散动力,加快Cl-扩散;对于扩散系数不同导致的非对称扩散,Cl-浓度梯度在扩散系数变化处发生突变,但扩散浓度连续。     

单桩轴向刚度理论计算公式的推导及其影响因素分析

基于单桩荷载 -沉降理论曲线推导出了单桩轴向刚度的计算公式 ,并分析了影响轴向刚度的诸因素 ,可以为桩基础的设计提供依据     

嵌岩桩嵌岩段侧摩阻力浅析

为求出嵌岩桩嵌岩段侧摩阻力的表达式,假定嵌岩桩桩侧破坏由桩岩接触面上的滑动引起,桩岩接触面的压力由加载前岩土层自重产生的侧压力和由剪切膨胀产生的应力增量组成.用弹性力学的方法求解出桩侧正应力,引入了岩石破坏的Hoek-Brown强度准则,由此求出了嵌岩段桩侧阻力的表达式,并指出了此公式的适用范围.最后结合工程实际进行了对比分析,表明本文方法具有一定的实用性.     

地墙成槽施工的数值模拟分析

利用Abaqus建立二维有限元模型,对地墙成槽开挖过程进行数值模拟分析,研究槽段周围土体的应力状态和地表沉降规律及槽段开挖深度、泥浆重度对地表沉降的影响,并将计算结果与实测值进行对比分析.结果表明,地墙成槽开挖将引起槽壁附近土体水平应力发生变化;不同开挖深度、泥浆重度对槽段开挖引起地表沉降的影响显著;数值计算的地表沉降...