自平衡法在预应力管桩承载力测试中的应用和对比分析

自平衡法是一种新型的桩基承载力测试方法,与传统静载荷试验方法相比具有许多优点。采用自平衡试桩法对东南大学江宁九龙湖校区研究生公寓的3根预应力混凝土管桩进行了承载力测试,并成功地探索出回收荷载箱并可再次利用的新型测试方案。研究结果表明,自平衡法在管桩测试中取得了较好的效果,可为设计提供可靠依据。     

冲击荷载作用下钢管桩的涡振研究

研究了海洋钢管桩搭设支撑前,在打设力、水流、波浪共同作用下引起的涡振机理。目的是解决海洋钢管桩在浪流、打设力等冲击荷载作用下的破坏问题。提出涡振概念并分析产生涡振破坏的情况;建立钢管桩在冲击荷载作用下涡振合成方程,并对涡振合成方程进行求解。结果表明．通过用非线性方法分析钢管桩的涡振机理、研究钢管桩的振动合成方程及其解,可以有效地减轻结构在动力荷载作用下的反应与损伤、并有效地提高结构的抗振能力和抗灾性能．是抗振减灾积极有效的对策,对工程实际具有重大理论价值。     

超大桩起始平台搭设方法及断桩分析

对苏通大桥超大桩起始平台在搭设过程中出现的钢管桩断裂问题进行研究,探索了超大桩起始平台用钢管桩作支撑的设计及施工方法。根据对施工方法、水文地质资料、断桩实测资料的分析,提出钢管桩在水流作用下的受力和振动分析方法,找出钢管桩断裂的主要原因是涨潮急流、涡振的反复作用,同时提出控制钢管桩破坏的措施。     

中美规范极软岩、软岩钻孔桩承载力计算方法比较

通过印尼一座桥梁钻孔桩承载力的计算,比较了在极软岩、软岩条件下,我国《公路桥涵地基与基础设计规范》与美国《AASHTO LRFD Bridge Design Specifications》的异同。当岩层不够可靠时,公路桥规与AASHTO规范都按摩擦桩考虑。对于嵌岩桩,公路桥规的承载力包括桩周土侧阻、嵌岩段侧阻、嵌岩段端阻三部分;AASHTO规范不计桩周土侧阻,而且嵌岩段侧阻、嵌岩段端阻只能二取一。在安全储备方面,公路桥规承载力容许值是极限值的一半,AASHTO规范的抗力系数则不固定。总体来看,AASHTO规范在很大程度上需要设计人员自行平衡安全性与经济性,这与国内设计习惯差异明显。     

装配式地下车站应用于内支撑支护结构的可行性分析

以南京市宁和华新路现浇车站为工程背景,根据实际地质条件、基坑支护及车站结构,通过有限元软件模拟基坑及装配式地下车站施工全过程,分析利用装配式底板和中板换撑的可能性。研究结果表明:当工程地质条件较好、支撑竖向间距较大时,装配式地下车站应用于内支撑支护结构具有可行性,但要求每层装配式车站均应自成结构体系,可在抵抗土压力后再装配上层车站;基坑周边环境对换撑安全性产生影响,应尽量减小坑外荷载;为有效换撑,建议采用矩形截面形式。     

厚薄承台界定的新方法和梁式模型法的修正

大量的试验与研究结果均表明,梁式模型法适用于多桩薄承台设计,对于厚承台并不适用。通过对国内外桩基承台试验数据统计,确定空间桁架方法和梁式模型方法应用于承台的界限,也即如何定义"薄"承台和"厚"承台;并且通过对试验数据的数学统计,考虑承台底层纵筋对抗剪和抗冲切的有利作用,对梁式模型法的冲切和剪切公式进行了修正。     

大直径超长灌注桩荷载传递机理的自平衡试验研究

杭州湾跨海大桥南航道主墩(D13)基础采用直径2.8m、长120m的钻孔灌注桩。其中两根试桩采用四回路U形管压浆工艺进行桩端压浆,并在压浆前后分别应用自平衡测试法进行静载试验。通过对试验数据采集整理,从荷载-沉降关系、桩侧摩阻力分布及其与桩土间相对位移关系、桩端阻力发挥等方面,分析了该类超长桩荷载传递机理的某些特征和承载特性。结果表明,桩端压浆可以最大限度地减小施工造成的不利影响,改善超长桩荷载传递性能,大幅提高该类桩承载性能的稳定性。     

刚性桩复合地基垫层土拱效应宏细观机理研究

为了研究刚性桩复合地基垫层土拱效应的作用机理,通过可视化模型箱对不同桩间距及垫层厚度的刚性桩复合地基进行了室内模型试验,利用数字图像无标点量测技术研究土体颗粒的变形场,对桩顶垫层土体形成土拱的变化过程进行全面观测与分析,研究复合地基垫层土拱效应。利用离散元颗粒流方法,研究了复合地基桩间距、桩径、垫层土体厚度、土体内摩擦角和密实度等宏细观因素对土拱效应的影响规律。对离散元颗粒流模拟结果与室内模型试验结果进行对比分析,结果表明:垫层厚度越大、桩间距越小,垫层形成的土拱效应就越明显;土体摩擦系数、孔隙率对土拱效应影响较大,而桩径对土拱效应影响较小。刚性桩复合地基垫层土拱效应机理的研究对于提高垫层设计水平具有重要的参考价值。     

水平循环荷载下非连接式桩筏受力特性分析

为了研究非连接式桩筏基础在水平静力及循环加载作用下的受力机理,在可视化水平循环加载装置中进行了室内模型试验,分析了加载方式、垫层厚度、循环幅值及次数对其水平刚度、土体位移及桩身内力的影响,并利用数字图像量测技术获取了土体的位移场。试验结果表明:非连接式桩筏基础的水平刚度随着循环次数的增加而增大,而滞回圈面积逐渐减小并趋于稳定;与水平静载试验相比,群桩中各基桩分担的水平荷载比例随循环加载发生重分配,后排桩的作用逐步得到更多发挥;当循环幅值较小时,前、中排桩所承担的弯矩值较为接近,随着循环幅值的增加,前排桩的作用得到加强;较桩筏基础相比,在水平静载及循环加载时,设置垫层均可显著减小桩身弯矩;前、中排桩的桩顶剪力分担比随着循环幅值的增加而增大,后排桩则呈现逐级减小的趋势。非连接式桩筏基础在水平及循环加载下受力特性的揭示可为今后的研究及工程应用提供参考。     

多年冻土基桩回冻中承载力测试研究

在多年冻土区混凝土灌注桩的施工中,水化热会导致桩周冻土温度升高和部分融化,随着水化热的减少以及向周围冻土传热,桩周土开始慢慢回冻。在此回冻期间,采用自平衡测桩方法对灌注桩的承载力进行了测试。结果表明,经过一个月的回冻时间,基桩即能提供足够的承载力,从而保证下一步施工的正常进行。