基于尖点突变理论的单桩竖向承载力分析

在桩基工程中,单桩竖向承载力的确定和设计关系是否安全和经济的重要问题,国内外关于单桩竖向极限承载力的确定方法很多,但较为完善、科学和经济的方法较少.本文利用桩受竖向荷载时的荷载与位移的关系曲线,引入尖点突变理论,导出单桩竖向承载力的计算公式,并将导出的单桩竖向承载力的计算公式运用于实际工程中,与实测值相比较得到了较为满意的结论.     

PHC桩土结构材料力学特性及承载可靠性研究

为探究桩土共同作用岩土类材料力学特性及PHC管桩单桩竖向极限承载力的可靠性,以湖南省某高校新建教学楼为工程背景,根据现场调研和勘察资料进而得到土体的物理力学指标以及桩基设计参数;利用规范经验公式并结合静载荷试验结果获得PHC管桩单桩竖向极限承载力计算值与实测值;建立桩土共同作用下单桩竖向承载力极限状态方程,对其进行承载力可靠性分析.结果表明：单桩竖向极限承载力的实测值与按规范经验公式所得的计算值较吻合,采用改进的一次二阶矩法获得可靠指标β为3.75,失效概率Pf为2.326×10-4,满足设计安全要求.     

沉桩方式及桩型对湛江组结构性黏土中单桩承载力时效性的影响

北部湾沿岸地区湛江组结构性黏土具有触变性,导致该土层中桩基时效性明显,不同沉桩方式及桩型的模型单桩对湛江组结构性黏土中桩基承载力时效性影响显著。以湛江组结构性黏土为地基,设计不同沉桩方式、桩型的模型单桩进行桩基静载实验,并对1倍桩径范围内桩周土的孔隙水压力进行监测。得到不同沉桩方式、不同桩型的模型单桩承载力及桩周土的孔隙水压力随休止时间的变化规律。结果显示：1)湛江组结构性黏土中单桩竖向极限承载力均随休止时间的增加而逐渐增大,且单桩竖向极限承载力增大的速率表现为前期增长快,后期增长慢;2)孔隙水压力消散规律与单桩竖向极限承载力增长规律基本吻合;3)湛江组结构性黏土中单桩承载力时效性可以用经验公式表述,在同一均质土层中不同沉桩方式、不同桩型的承载力时效性采用不同的时效性相关系数计算;4)不同沉桩方式对单桩承载力时效性影响差别较大,当桩型相同时,静压桩的竖向极限承载力增大的速率和幅度比振动桩大。5)单桩竖向极限承载力时效性与桩型有关,当沉入方式相同时,圆桩的竖向极限承载力增大的速率和幅度最大,管桩次之,方桩最小;     

砂土中吸力式单桩极限抗斜拉承载力计算

为研究饱和砂土中吸力式单桩的极限抗斜拉承载力,对3种不同长径比和3种荷载作用角度下的吸力式单桩进行了室内大比尺模型试验,分析得到了不同参数下的桩基础的极限抗斜拉承载力。通过极限平衡法对吸力式单桩的极限竖向抗拔承载力和极限水平向承载力进行了分析研究,并基于破坏包络线的概念,对吸力式单桩极限抗斜拉承载力的试验结果进行回归分析和拟合,得到了竖向承载力和水平承载力之间的归一化关系及经验公式,进而推导出吸力式单桩基础的极限抗斜拉承载力。     

某单桩轴向抗压静载荷试验钢结构承载能力计算分析

采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法,确定单桩竖向(抗压)极限承载力,作为设计依据,或对工程桩的承载力进行抽样检验和评价.当埋设有桩底反力和桩身应力、应变测量元件时,可直接测定桩周各土层的极限侧阻力和极限端阻力.除对于以桩身承载力控制极限承载力的工程桩试验加至承载力设计值的1.5～2倍外,其余试桩均应加载至破坏...     

一种新的夯扩灌注桩单桩竖向极限承载力公式

针对设计与施工中遇到的单桩承载力问题,采用计算与统计分析方法,对近10年来所完成的数百项工程,将其打桩原始记录、地质勘察报告与单桩竖向静载试验得出的承载力相对比而得出了一种小误差的夯扩灌注桩单桩竖向极限承载力计算公式,与单桩竖向静载试验吻合很好,对夯扩灌注桩设计与施工具有重要参考意义。介绍了夯扩灌注桩单桩极限承载力的研究方法、研究成果及应用效果检验。     

完整指数函数拟合单桩荷载-沉降曲线的分析

不同于以往确定完整指数函数参数的方法,提出了确定完整指数函数参数的差分形式最小二乘法;然后结合现场试验,对完整指数函数拟合荷载-沉降曲线的规律进行分析,探讨用指数函数最大曲率点判定桩的极限承载力及其相应沉降的合理性;最后针对未加载至破坏的单桩竖向静载荷试验,研究用完整指数函数预测竖向荷载作用下单桩的极限承载力及其相应桩顶沉降的可行性,提出了预测单桩极限承载力的条件和预测单桩破坏时桩顶沉降的合理性和局限性.     

用人工神经网络预测单桩竖向极限承载力

提出了单桩竖向极限承载力预测的人工神经网络法。针对不同类型的单桩，结合工程实例，详细介绍了方法的建模。预测结果与实测值较为吻合，表明在桩基工程中利用这一方法进行单桩竖向极限承载力预测是有效的。     

黏性土地区螺杆灌注桩竖向承载力静载试验

目的研究螺杆灌注桩单桩竖向承载力,为其在粉质黏土地区实际工程应用提供合理的设计依据.方法通过螺杆灌注桩的静载试验数据,结合螺杆桩的工作机理,根据土层假设不同的螺杆桩极限承载力侧摩阻力标准值提高系数,建立不同土质情况下承载力等式,利用方程求根及矩阵线性回归等数学方法得到桩在粉质黏土中的侧摩阻力提高系数,建立单桩竖向极限承载力标准值计算公式.结果桩周土为软塑黏土、可塑黏土、硬可塑黏土、硬塑黏土时,桩极限侧摩阻力标准值提高系数分别为1.0~1.2、1.2~1.3、1.4~1.6、1.6~1.8.结论螺杆灌注桩单桩竖向极限承载力相比现行规范中经验参数法计算得到的承载力数值提高较大,研究结果对螺杆灌注桩在粉质黏土地区的设计和施工具有指导意义.     

利用高应变CASE法判定单桩竖向抗压极限承载力

风电场场区地形一般较为复杂,如只利用传统的单桩竖向抗压静载荷试验确定风机桩基础的承载力,设备运输有诸多不便,工作效率偏低。在宁夏中卫香山200 MW风电场的建设中,尝试利用了工程物探中的高应变(CASE法)对风机桩基础进行了补充检测,通过对比相同桩用单桩竖向抗压静载荷试验和高应变(CASE法)判定的单桩竖向抗压极限承载力,发现高应变(CASE法)可作为判定单桩竖向抗压极限承载力的一种高效方法。     

静力触探法估算单桩竖向极限承载力在昆明某高层建筑中的应用

《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008)中,给出了用静力触探资料估算混凝土预制桩单桩竖向极限承载力标准值的计算公式。该规范出台几年来,在昆明地区工程实践中却应用不多,大多工程实践对单桩竖向极限承载力的估算仍以经验参数算法为主。通过实例,用静力触探资料对昆明某高层建筑进行了单桩竖向极限承裁力标准值的估算,并把估算结果和传统的经验参数法估算结果进行了对比,得出结论,以供参考。     

单桩极限承载力的ANFIS预测分析

为了提高单桩极限承载力的预测精度,利用ANFIS较强的学习能力和模糊逻辑推理功能,建立了单桩竖向极限承载力预测的自适应网络模糊推理系统.通过静载荷试验成果的学习与预测检验,系统的预测误差在-10.5%～15.5%,绝大部分误差都在10%以内,表明该系统预测精度良好、适用性较强.     

单桩极限承载力的神经网络预测

利用BP神经网络较强的非线性映射能力和学习功能，建立了单桩竖向极限承载力预测的人工神经网络模型．该模型依据实测静力触探资料建模，通过静载荷试验成果的学习与预测检验，证明其预测精度良好、适用性强，验证了神经网络方法的可行性，因而具有较大的工程实用价值．     

水泥土搅拌桩复合地基承载特性现场试验

为探究水泥土搅拌桩及水泥土搅拌桩复合地基的承载性能,对青岛某厂区的6根水泥土搅拌桩单桩及2组3桩水泥土搅拌桩复合地基进行竖向抗压静载荷试验,并采用修正双曲线模型预测单桩和复合地基的极限承载力。试验结果表明:6根单桩及2组复合地基均未加载到破坏,其Q-s曲线均为缓变形,桩端持力层为全风化花岗岩的水泥土桩桩顶回弹量较大,弹性工作特征明显;桩端持力层为中砂层的水泥土桩桩身弹性工作特征不显著。经推算水泥土搅拌桩单桩承载力发挥系数为0. 88,符合《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79—2012)中水泥土桩承载力发挥系数的取值范围。经工程实例验证,修正双曲线函数能够精准预测水泥土单桩和复合地基的极限承载力,对于确定本试验中水泥土单桩和复合地基的极限承载力可信度较高。研究成果可为类似的复合地基的设计、施工与检测提供借鉴和参考。     

泥岩地基中动力打入桩竖向承载特性现场试验

为深入研究泥岩地基动力打入桩的竖向承载特性,开展了泥岩地基打入桩单桩竖向抗压静载试验,分析了试桩的沉贯与承载特性,探讨了地下水对试桩承载性能的影响,基于静载试验结果,对比分析不同理论预测模型的单桩极限承载力计算值,评估了模型的适用性。结果表明:试桩的极限承载力与打桩能量有关,不同的打桩能量对桩周泥岩造成不同程度的扰动损伤,进而影响试桩的承载性能;对比桩周泥岩遇水与试桩破坏情况,发现桩周泥岩浸水软化与否,与桩的破坏无直接关系;对比不同模型的极限承载力预测结果,认为双曲线模型更适合本试验场地泥岩的性质,预测曲线变化趋势和实测值吻合度较高;指数模型预测值与实测值产生较大差异的原因为试桩在最后一级荷载的非正常破坏,泥岩地基打入桩受超孔隙水压力、软硬互层及打桩过程扰动的影响,单桩承载力在很大程度具有不稳定性。     

隧道开挖引起的单桩竖向极限承载力变化研究

城市隧道开挖不可避免导致建筑物基桩承载力的变化.本文利用ANSYS建立弹塑性有限元模型,在考虑桩端位于隧洞水平轴线上方、与隧洞水平轴线平齐、位于隧洞水平轴线以下3种情况及桩洞相对位置不同的情况下,对开挖后单桩竖向极限承载力变化进行了数值研究,数值仿真实验结果表明：在桩洞相对水平距离一定的情况下,当桩端与隧道水平轴线平齐时,承载力变化率最大,属较危险桩长;当桩洞相对水平距离在1.5倍隧洞直径与2倍隧洞直径之间时,单桩竖向极限承载力变化率最大,属承载力变化敏感区.     

加芯水泥土搅拌桩竖向承载特性及单桩极限承载力预测

加芯水泥土搅拌桩具有承载力高、造价低、施工便捷等特点。为其工程设计、施工及检测提供有效的科学理论依据,推进其发展应用,利用现场载荷试验、MIDAS数值模拟研究其单桩竖向承载特性,讨论了不同芯长比、含芯率、弹性模量内芯桩对其竖向承载特性的影响,并基于Weibull模型对其极限承载力进行了预测。结果表明:①承载力随芯长比增大而增大最后趋稳定,综合分析得最佳芯长比约为0.722;②总体上含芯率越大其承载力越大最终趋稳定,综合分析得最佳含芯率约0.204;③内芯桩弹性模量对其承载力影响很小,即内芯桩采用C15或C20混凝土就能满足要求;④基于Weibull模型预测加芯水泥土搅拌桩极限承载力整体效果较好,证明了其科学性和高效性,能够给工程实际提供有效参考。     

用联系数的方法进行桩基极限承载力的预估

运用集对分析中的联系数的方法,对两种类似桩基的试桩资料进行对比分析．挖掘出这两种桩基的同一和差异的数据成分,可以对未达到极限承载力桩基进行预估,从而获得单桩极限承载力．同时用工程实例加以证实,为推断单桩极限承载力提供了一种新方法。     

水平—竖向耦合荷载下单桩承载性状数值分析

为了研究单桩基础在水平—竖向耦合荷载下的承载性状,以工程实例为基础,通过数值计算的手段建立了均质海相软黏土层中单桩受耦合荷载的计算模型,研究均质土层中竖向与水平耦合荷载作用下单桩的承载力、变形特点。结果表明：当施加的水平力未超过临界荷载,水平力的施加对单桩竖向承载力无影响;当施加的水平力超过临界荷载,水平力的施加对单桩竖向承载力有着不利的影响;水平力的施加延缓了竖向抗拔承载力破坏点的出现,且随着施加的水平力的增大,抗拔极限破坏点出现得越晚,水平力的施加提高了单桩抗拔承载力;预先施加竖向力会减小水平力产生的桩顶水平位移,提高单桩水平承载力;且存在一个最优的竖向荷载,使得桩顶水平位移最小,桩身弯矩最小。