改进的Winkler地基桩土相互作用模型

传统的Winkler地基只能考虑地基中的正应力的作用,忽略了地基中剪应力的作用.本文通过修正常规的Winkler地基,考虑地基中的剪应力作用,通过半无限弹性体中的Mindlin解获得与侧摩阻力相对应的基床系数.基于改进的文克勒地基,模拟桩顶受倾斜荷载的桩土相互作用.考虑p-Δ效应与桩土界面的位移协调关系,通过对典型单元体的分析,推导了桩的挠曲线微分方程.采用差分法,利用matlab软件编制程求解,通过与已知的文献对比,论证了本方法的正确性.     

桩基结构的空间分析：一个桩单元的应用

对于桩基结构的空间分析，作者提出一个桩单元。该桩单元包括泥面上下两部分中间无结点的整个杆件。桩入土部分的地基抗力，采用张氏的Ｋ值法假设，但别于张氏而用克雷络夫函数为主的初始参数形式表示微分方程的解，使导出的公式简单易用。根据所提出的单元公式，使桩基结构的整体分析中基本未知量几乎减少一半，从而较大地简化了计算工作。     

广义Gibson地基内部作用线源荷载的基本解

针对广义Gibson地基在埋藏线源荷载作用下的静力学问题,通过将内源线荷载等效为在相同深度范围内连续的集中点荷载的累加,采用Hankel积分变换方法,再结合具体的边界条件,推导得到地基土体在内源点荷载作用下的Hankel变换域中的解,并利用Hankel逆变换将变换域内的解转换为物理域内的积分形式解。然后对该解沿深度方向积分求得了地基土体在三种沿深度分布线荷载作用下的竖向位移解,并对地基内部沿深度分布线源荷载作用下地基表面土体变形问题通过具体算例,运用数值积分计算方法,分析了地基土体的非均质性、荷载分布深度等因素对地基表面土体竖向位移的影响。结果表明:①地基土体的非均质性对地基表面竖向位移有较大影响,相对而言,线源荷载竖向分布深度及荷载分布形式对地表竖向位移的影响较小,且地表竖向位移主要受浅层荷载的影响;②荷载分布深度对地表位移的影响主要体现在土体非均质性较小情况下,且在荷载沿深度减小分布时最为显著。     

单桩水平静载荷试验分析

本文对某码头工程嵌岩混凝土灌注桩的水平静载试验资料进行了分析,重点通过水平静载试验,获得嵌岩混凝土灌注桩的水平承载力日和相应的桩顶水平位移Y的关系曲线,同时获得水平地基反力系数kN、最大弯矩值Mmax及离泥面深度ZM和地基水平反力系数随深度增长的比例系数m。试验所得的各项参数值都符合试验工程桩所在场区的地质情况,可供类似工程参考。     

后处理二元复合地基作用机理与变形计算

在路基后处理技术的基础上研究提出一种对部分填土路基水泥土桩复合地基,采用小桩后处理技术,形成双层复合地基的路基后处理技术.具体为:预先采用水泥土搅拌桩处理地基、进行部分路基填土施工,然后在填土标高施工无砂混凝土进行后处理,可用于静态设计工程,也可用于动态设计工程.研究表明,该技术具有硬壳层的扩散作用、刚性垫层作用、小桩对路堤的加固锚固等效应,沉降变形计算可采用上下刺入法、复合模量分层总和法计算,复合模量分层总和角点法计算时,可将路基荷载等效成矩形分布的荷载分层作用在地基上,分别计算,然后相加得到.该方法在大广高速公路扶项段台后高填方软土地基得到了成功应用.     

层状地基上梁的边界元边界元耦合解法

分别对地基接触面和梁进行离散,假定地基反力的分布情况,并确定梁单元节点和反力未知量;将无限长EulerBernoulli梁的基本解作为梁边界单元法的核函数,然后把Euler-Bernoulli梁边界积分方程应用到各节点,建立起基础梁的边界积分方程组;将层状地基的基本解作为地基边界积分方程的核函数,通过边界积分方程建立起梁各节点竖向位移与地基反力未知量的沉降-反力柔度矩阵;最后,根据地基与梁接触面的位移协调条件,建立起层状地基与EulerBernoulli梁共同作用问题总的边界元-边界元耦合方程组.根据该理论,编制了相应的程序,通过与现有文献对比验证该理论的正确性,并分析了分层地基特性对基础梁的影响.研究结果表明:相比有限元-边界元耦合法,边界元-边界元耦合法的效率更高.     

盾构开挖引起邻近桩基水平位移的简化计算方法

基于盾构开挖侧穿邻近桩基引起桩-土相互作用的实际工况,提出了一种可预测桩基水平变形的简化计算方法. 采用两阶段法获得盾构开挖引起邻近桩基水平位移简化计算方法,第一阶段采用Loganathan公式计算盾构开挖引起邻近桩基轴线处土体自由水平位移场;第二阶段把桩基简化成 Euler-Bernoulli 梁放置在 Vlasov 地基模型上,建立桩基水平位移控制方程,结合桩基两端约束情况,采用差分法获得邻近桩基的水平位移矩阵解. 随后考虑群桩之间的土体遮拦效应,进一步获得邻近群桩的水平变形差分解 . 通过与两个既有工程案例实测以及既有地基模型计算结果对比,验证了本文方法的优越性. 群桩参数分析表明：地层损失率及隧道埋深的增大均会引起邻近群桩水平位移的增大,但桩身产生最大位移处会随着隧道埋深增加而增大;桩隧之间间距的增大会引起邻近群桩水平位移的减小,但其减小速率逐渐变缓.     

桥梁基桩的屈曲荷载计算

在桩土共同作用的理论框架下 ,即考虑桩侧土反力和土摩阻力的影响 ,以及计入桩身自重的作用 ,采用 Rayleigh- Ritz法 ,计算基桩的屈曲荷载与相应的计算长度 .计算过程中选用 4种地基基床系数模型及两种摩阻力分布模式 .算例部分把文中所得结果同实验数据进行了比较 ,并对各影响因素进行参数分析 .结果表明 ,影响基桩屈曲荷载的主要因素是桩侧土反力 ,桩侧摩阻力的影响相对较小 ,而桩身自重的影响通常可以忽略 .4种地基土抗力模型在基桩自由长度较大时影响相对较小 .基桩的几何条件对屈曲荷载系数也有一定的影响     

功能梯度材料反平面裂纹问题的非局部理论解

用非局部线弹性理论研究了无限大功能梯度材料反平面的裂纹问题,通过Fourier积分变换使该问题的求解转化为对偶积分方程,然后利用Schmidt方法代替第二类Fredholm方法求解对偶积分方程,克服了Fredholm方法求解积分方程时积分核为奇异时遇到的困难。最后,计算出该问题裂纹尖端的应力场和位移场,并给出了裂纹尖端的应力解析表达式。     

水泥粉喷桩在桥梁工程中的应用

地基可以分为天然地基与人工地基,在桥梁工程中一般采用天然地基。而对于小型桥涵,其基础在设计时往往采用浅基础,当地基浅层土质不良,采用浅基础无法满足结构物对地基强度、变形和稳定性的要求时,桥梁设计最常用的方法是采用深基础。根据因地制宜、就地取材和经济有效的原则出发,也可采用人工加固地基的设计,水泥粉喷桩便是人工加固地基的一种方法,通过对这一方法多年的设计与施工,取得了较好的使用效果与经济效益,认为水泥粉喷桩可以应用于小型桥涵的基础工程中。