低应变动测桩身应力波衰减规律及其应用

针对桩基低应变动测中应力波在桩身不连续界面产生反射的同时也会产生透射衰减,同时桩周土轴向阻尼作用也会进一步引起应力波的衰减,文章探讨了考虑桩土衰减系数和桩身不连续界面的透射系数、反射系数的低应变动测的桩身应力波衰减规律,并根据该规律,实现对桩基缺陷程度的量化分析.通过模型桩验证该方法是可行的.     

应力波反射法在桥梁基桩检测中的应用分析

低应变反射波法的原理是当应力波沿桩身向下传播时,遇到桩身阻抗变化,应力波会在该截面发生反射。从而安放在桩顶的传感器采集到的反射波。根据反射波的位置确定桩身缺陷的位置与高应变相比,低应变法作用在桩顶上的动荷载较小,只能使桩土产生弹性变形,一般情况下只产生10-5mm量级的动应变,它是通过应力波在桩身中的传播和反射原理,对桩身结构完整性进行评价。     

非完整桩瞬态纵向振动的模拟计算

根据完整桩瞬态激振力作用下纵向振动的模型,建立了非完整桩的纵向振动的动力学模型,给出桩身运动方程、桩顶与桩底的边界条件及初始条件,并用有限差分法解出桩身各点在不同时刻的速度值。用桩顶振动速度时程图非常直观地研究了桩中应力波的传播过程,同时,考虑了桩半径、桩长、动测波速、激振力的冲量及其作用时间、桩底土的参数变化、桩周土的参数变化等情况。将理论计算的波形图和工程桩动测波形图进行比较,显示出很好的一致性。     

土体性质对搅拌桩监测的影响分析

以应力波法检测搅拌桩为研究背景,分析土体性质对检测结果的影响,利用数值软件Ansys/Ls-dyna分别计算了不同的夹土性质、不同桩周土性质对检测结果的影响,计算结果表明,当夹土层强度较低时检测波形紊乱,无法识别缺陷和桩底,当桩周土性质改变时,应力波的传播速度也将改变,对检测结果的判断造成影响,为搅拌桩的实际检测提供理论依据。     

基桩低应变动测的数值模拟及其在质量诊断中的应用

采用三维动力有限元方法进行各种缺陷基桩低应变动测的数值模拟,包括不考虑桩周土的模型桩和考虑桩周土的工程桩,分析中桩周土阻尼主要由局部单元的结构阻尼系数来实现.并且采用所模拟的基桩动测结果形成丰富和可靠的参考样本,进行基桩完整性的神经网络诊断.数值算例中,首先模拟了简单完整桩以及典型模型桩和工程桩,然后完成了各种缺陷类型的150余根模型桩和工程桩的数值模拟,并以此作为参考样本对模型桩和工程桩的完整性进行预测和诊断,结果验证了诊断方法的有效性.     

基桩动力稳定性模型试验研究

为探讨动力荷载作用下基桩的动力稳定性,在大型地槽中以均匀细砂模拟桩周土,分别构造不同桩径、桩身埋置率及边界条件的基桩.通过协调加载系统在桩顶施加不同幅值与频率的简谐振动荷载,利用埋设的传感器采集桩身及桩周土的应力应变等动力响应,经对比分析获得桩径、埋置率、荷载频率与大小等参数对桩顶位移的动力影响规律,并验证了基桩的参数共振现象.研究发现:频率观测值小于理论计算值,可用取值为0.5～0.8的系数k予以调整,且动荷载幅值越大、桩周土越深,k的取值就越偏小.     

预应力管桩反射波法的三维波场分析

文章建立了管桩的三维动力学模型,运用柱坐标下的弹性波动方程求解自由管桩的动力响应;利用交错网格有限差分法编制相应程序,通过数值计算得到桩身各点在不同时刻的振动速度;探讨了完整桩在竖向激振力作用下的瞬态动力响应,绘制管桩低应变动测的三维波场图;研究管桩的三维干扰效应,阐明了应力波在管桩中的传播理论,直观地显示管桩中除纵波外还存在横波和面波。模型桩实验实测曲线上的信号均能与数值模拟所得波场图一一对应,说明了数值模拟的正确性。文中还比较了不同纵向线上各点的干扰情况,直观地验证了90°为较理想的传感器安装点。     

基桩的动态响应特性及弹性波传播的仿真

通过简化基桩为一维弹性杆件,并根据基桩埋置于地下后的受力情况,推导了应力波在桩身中传播的阻尼波动方程.根据该方程,分别给出了纯摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩的振动初始条件和边界条件,导出了3类桩动态响应的数学模型,并对其动力特性进行了分析.最后,运用Matlab对桩身中弹性波的传播进行了模拟.     

谈PIT法在桥梁桩基检测中的应用

根据PIT的工作原理,对桩身应力波的传播、波速和桩长的估算、桩身砼强度的推定、最大有效测试深度以及实测结果的判读与分析等方面进行了有关论述和探索。     

基桩动测解析解在浅部缺陷桩测试曲线分析中的应用

文章介绍了基桩低应变动测正演问题的数理模型及计算方法,并据此计算了桩身浅部缩颈、断裂时低应变动测时域和频域理论曲线,提出了判断桩身浅部缩颈、断裂的方法,对浅部缺陷桩的动测曲线进行分析和判断,证实了这种方法行之有效。     

PIT仪测试桩基结构完整性的波形判读方法

由于受多种因素的影响,混凝土钻孔灌注桩结构完整性检测的波形曲线有时比较复杂,难以准确判读。在大量现场实测的基础上,总结了PIT仪检测桩基结构各类缺陷的反射波形特征,指出波形判读应在桩体应力波传播反射理论的基础上,综合分析以确定缺陷类型。文章对桩周土阻力、嵌岩桩底端岩性及桩顶浅部缺陷引起的波形特征变化进行了分析,并给出判读方法。     

碎石桩复合地基应力应变分析

在考虑桩 土相互作用的基础上 ,根据桩 土侧向变形协调及竖向变形相等的条件 ,应用弹性理论导出了线弹性状态下桩体及桩周土的应力 应变关系 ,得出了桩体材料屈服时桩 土应力比的计算式 ;利用摩尔 库仑屈服准则导出了桩周土处于极限平衡状态时 ,桩体和桩周土竖向变形的表达式以及碎石桩极限承载力计算式 ;讨论了桩 土应力比与置换率及桩周土变形模量的关系 .研究结果表明 :用碎石桩加固软土地基 ,加固效果较好 ;但用碎石桩来加固土的变形模量大于 8MPa的地基 ,加固效果不明显 .对于碎石桩加固的软土地基 ,应按控制沉降量设计法代替传统的控制承载力设计法进行设计计算 .     

基桩低应变检测的波动方程法数值计算

文章建立了以桩的连续杆件模型和土的线弹性模型为基础的低应变数值计算模型,并利用行波理论求解波动方程;编制了计算程序,通过拟合计算,分析桩的完整性,并对应力波在桩中的传播规律进行了研究。工程桩计算对比表明,理论计算曲线与实测曲线有较好的一致性,拟合所得缺陷位置及类型与实际情况基本吻合。文章对基桩低应变动力检测具有理论和实用意义。     

柔性基础下等芯型水泥土复合桩荷载传递特性分析

为探讨柔性基础下等芯型水泥土复合桩的荷载传递规律,首先深入分析了它在竖向荷载作用时的受力变形模式,并基于试验研究成果,引入双指数函数型荷载传递模型刻画芯桩-水泥土界面的剪切软化过程,同时引入理想弹塑性荷载传递模型描述水泥土-土界面的剪切变形特性;然后将桩划分为若干个单元体,基于荷载传递法,建立了芯桩、水泥土桩、桩周土之间的荷载传递分析模型,导出了各部分单元体应力与变形计算递推公式;再采用迭代计算法,构建了芯桩、水泥土桩和桩周土的轴力、侧摩阻力以及界面相对位移的计算流程,从而提出了一种柔性基础下等芯型水泥土复合桩的荷载传递规律分析计算方法;最后,通过与现场试验结果和工程案例进行对比分析,验证了本文方法的可靠性,同时基于计算结果分析得到了柔性基础下等芯型水泥土复合桩的侧摩阻力和轴力分布规律. 研究成果可为柔性基础下等芯型水泥土复合桩的工程设计提供参考.     

用桩完整性检测仪（PIT）对桥梁桩基结构安全进行评价

本文根据PIT的工作原理,结合我国公路现场桩基检测的工程实践,对桩身中应力波的传播、波速和桩长的计算,测试结果的分析与处理进行了探讨。在此基础上,对PIT反射波法进行桩身结构完整性测试的波形判断中的有关问题进行了讨论。     

充填节理岩体中应力波传播特性研究

在考虑节理接触面与充填材料共同变形的前提下,文章基于时域递归法推导了应力波在充填节理处的传播方程,并对其进行了对比验证;分析了节理接触界面刚度、节理厚度及入射角度对波在充填节理处传播特性的影响规律;依据应力均匀性假定,将充填节理简化为不考虑厚度的位移不连续模型,考察了充填节理法向与切向力学性质的变化规律。结果表明:所推导的波传播方程计算值与相关研究结果吻合较好,通过迭代可求出反射波与透射波的数值解;在相同的节理厚度和波入射角度下,透射系数随节理接触界面刚度的增加而增大,反射系数则逐渐减小;不同节理厚度下等效法向与切向刚度均随接触面刚度的增加而增大,而随节理厚度增加,等效法向与切向刚度呈降低趋势。研究结果对揭示应力波在节理岩体中传播规律具有一定参考价值。     

考虑桩侧阻尼的检测桩基承载力的CASE法

在分析CASE法基本原理及其假设的基础上,利用土体阻力对桩身传播应力波波幅的影响为指数衰减的规律,得出了计算桩侧动阻力的方法,并改进了CASE法计算单桩承载力公式.工程实例的应用分析表明,改进的CASE法能够应用于侧摩阻力较大的桩,可以减少检测时高估桩基承载力的风险.     

考虑桩-土相互作用的管桩水平动力阻抗研究

在经典平面应变假定和波的传播理论的基础上,通过引入势函数的方法,对土层的水平振动问题进行求解,得到了桩周土和桩芯土对管桩的水平动力作用. 然后,利用初参数法求解了管桩的水平振动,分析了桩周土与桩芯土剪切模量比和管桩外半径对管桩水平动力阻抗的影响.     

大直径水下灌注桩完整性低应变检测

从运动学和动力学角度 ,分析应力波在混凝土中的传播规律 :时空关系、波幅衰减、频散作用以及反射波与声波透射的特点 ,结合工程实践 ,总结大直径水下灌注桩低应变检测的工作要点 ,指出综合、合理运用反射波法与声波透射法 ,可以较准确地评价桩身完整性 ,提高检测结果的可靠性 图 6 ,参 3     

静压预制桩低应变动测实例分析

文章以一建筑场地5^#楼静压预制桩低应变动测为例,给出了桩身接头反射、桩身浅部局部缺陷、浅部断裂、非浅部缺陷的波形特征,给出了84根桩动测波速数据和36根桩的缺陷距桩顶深度数据并对其进行统计分析。