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。     

基于剪切位移法的基桩负摩阻力计算

在对现有2种常用基桩负摩阻力计算方法进行分析的基础上,探讨了影响桩土间实际负摩阻力的主要因素.进而根据有效应力原理,建立出能充分考虑桩土剪切位移对摩阻力发挥程度影响的基桩负摩阻力计算分段曲线模型,并由此推导出基于荷载传递法的负摩阻力计算基本微分方程,并给出了在不同桩土相对位移条件下基桩负摩阻力计算的分段解析式.在此基础上,引进土体在均布压力作用下沉降的弹性解,从而得到了桩身轴向力、中性点的位置及基桩负摩阻力计算的改进方法.理论与工程实例试验结果对比分析表明,采用该方法所得的桩身轴力随深度的变化曲线与实测曲线吻合良好.     

基于单桩Q-S曲线实测数据的群桩沉降分析

群桩沉降预测一直是桩基设计中的难点,在国家地基规范、桩基规范和一些地方地基规范中均引入了沉降地区经验系数来加以修正,而这些修正系数变化范围太大。实际上,群桩基础沉降与桩基实际特性、施工方法和实际土层状况等密切相关,而单桩试桩曲线包含了丰富的桩土相互作用信息,在一定程度上直接反应了现场土质的力学性态且包含了桩土相互作用信息,但目前单桩试验曲线一般只应用于验证单桩承载力设计值,很少直接用于群桩沉降计算中。本文基于此提出了利用单桩Q-S曲线来推求群桩沉降。考虑到目前桩基理论计算出来的相互作用系数夸大了群桩间的相互作用,因此本文收集了77组单群桩沉降实测资料,其中71组用于统计分析得出群桩沉降比公式,最后通过6组实例分析,将本文方法计算结果与实测值进行了比较,其计算值与实测值比值的均值为1.46,计算值与实测值符合程度较好,表明该法具有较强的适用性。     

水平荷载下单桩p-y曲线简化计算方法对比研究

对现有的p-y曲线简化计算方法进行了归纳与总结.通过在水平静力荷载作用下淤泥质黏土中钢管桩的模型试验研究，并结合实际工程案例分析，比较采用各类计算方法对实验数据处理后的土抗力分布，以及拟合p-y曲线.结果表明，采用分段3次拟合法得到的土抗力分布曲线更为合理.各类计算方法拟合的p-y曲线均低于API建议曲线.随着土层深度的增加，采用分段3次拟合法得到的p-y曲线更加贴近于实际理论曲线分布.     

道路复合曲线放样元素的快速计算及精度评定

为了实现道路复杂曲线中桩和边桩坐标、中桩到边桩的坐标方位角等放样元素的快速计算,并保证放样元素计算的精度和准确度,总结了各种道路曲线放样元素计算的基本理论和方法,推导出道路曲线放样元素计算的基本公式,提出简明、便捷的复合曲线放样元素计算方法、精度评定方法及评定模型,并利用Visual Basic语言程序实现了道路曲线放样元素的快速计算。经某复杂立交中完整缓和曲线、非完整缓和曲线计算验证,表明该方法计算得到的放样元素与设计值之间的差异仅在毫米级,满足道路复杂曲线放样的要求。     

EXCLE在缓和曲线中桩坐标计算中的应用

伴随现在工程测量技术的不断更新,施工测量工艺在也呈日新月异的变化,就线路测量来讲,外业放样现今主要采用全站仪进行,但全站仪放样的关键又在于线路中桩坐标的获得,为此,线路中桩坐标的计算尤其是曲线中缓和曲线中桩坐标的计算便成为放样工艺重中之重。如果在室内利用EXCLE编辑函数、计算功能算出线路坐标,再通过外业计算器进行检核便可有效保证施工测量必要的精度。本文拟通过对缓和曲线采用EXCLE计算线路中桩为例说明此方法应用的便利、准确、快捷。     

支盘桩试桩极限承载力的二次趋势曲线预估法

以二次趋势曲线对挤扩支盘桩单桩静载荷试验Q-S数据进行拟合,利用遗传算法对模型参数进行求解,继而推定单桩极限承载力。结果表明,二次趋势曲线模型拟合出的曲线与实测的曲线比较吻合,预测的结果对工程实际有一定的价值;利用遗传算法求解二次趋势曲线模型具有求解速度快、计算精度高、算法控制参数设置简便、通用性强等优点。     

层状地基中考虑桩侧水泥土与土的静钻根植桩单桩沉降计算

基于荷载传递法和虚土桩模型,推导层状地基中考虑桩周、桩端土层分布和桩身-水泥土-土体相互耦合作用的静钻根植桩单桩沉降计算公式,并进一步讨论弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、虚土桩长度等参数对单桩沉降的影响。最后利用静载试验实测数据,对比该计算方法的荷载-沉降曲线。研究结果表明:考虑土层分布及土和水泥土对桩体沉降影响的单桩沉降计算方法计算得到的桩顶沉降值与实测值较吻合,在实际工程应用中优于目前桩基设计规范的方法。     

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。     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

基于增量迭代法的深基坑桩锚支护结构位移计算简化方法

针对深基坑桩锚支护结构工程的施工特点,提出采用增量法对深基坑桩锚支护结构进行设计研究,把深基坑因开挖引起的桩体位移这一非线性问题用近似的线性方法解决,用一系列线性的分段折线去代替非线性曲线.考虑到基坑开挖过程中桩锚支护结构位移的影响,推导出基于桩体位移的土压力模型的位移计算公式,再运用迭代法对每步求出的桩体位移量进行修正,避免增量法计算产生的误差累计叠加.结合工程实例,把上述方法用Matlab编制成计算程序,将计算结果与有限元模拟软件Plaxis的模拟结果以及常规增量法对比分析,结果表明,用提出的简化方法计算桩体位移更加接近工程实际,较常规增量法更为准确.     

海洋平台大直径钢管桩溜桩区间计算方法

溜桩作为海洋平台大直径钢管桩施工过程中常见的工程事故,影响成桩质量和工程进度。本研究对溜桩区间进行合理的预测和判断,结合工程实际对溜桩产生的原因进行分析。采用静力平衡方程求出溜桩发生时的钢管桩入泥深度;计算钢管桩第二次溜桩区间时考虑了溜桩对桩侧摩阻力的影响,并将桩侧摩阻力分成三个影响区计算;使用积分学方法,对沉桩阻力做功进行计算;利用功、能原理列出钢管桩能量方程,求出溜桩长度,进而得出溜桩区间。实例计算与实测结果对比显示,新计算方法的溜桩区间计算结果与实际情况误差范围为8%～16%,具有较高的准确度。新计算方法计算结果与现场实测数据吻合较好,可为工程中预测钢管桩溜桩区间提供参考。     

群桩沉降的非线性分析

群桩的沉降分析一直尚用共同作用系数概念,并把两根桩之间的共同作用系数推广到群桩中。由于这种分析方法没有考虑单桩P－S曲线的非线性特性,计算结果使部分桩的承载力大于单桩的极限承载力,这显然是不合理的,本文通过引入单桩静载荷试验的P－S曲线,对弹性方法进行改进,使计算结果更符合实际。     

碎石桩复合地基桩土应力比的时效分析

对碎石桩复合地基的时效特性进行研究,根据桩体及桩间土体应力随时间的变化规律,考虑碎石桩复合地基中土体径向、竖向双向排水固结的特点,基于线弹性状态下桩体及桩间土体的应力一应变关系,分别给出考虑时效的桩体与桩间土体竖向应力计算方法,进而建立桩土应力比时效计算的双曲线模型,得到考虑时效的桩土应力比计算方法.研究结果表明:碎石桩复合地基桩土应力比随时间呈双曲线变化,其值与不考虑时效时相比可增大1倍,时效非常明显,在具体计算时不容忽视;双曲线时效模型能够有效地模拟碎石桩复合地基桩土应力比的时效规律;利用桩土应力比时效模型对某工程实例进行计算、分析,理论桩土应力比随时间的变化曲线与实测曲线较吻合.     

径向渐变土中低应变测桩的数值计算分析

文章基于三维轴对称数值计算方法,建立了在桩侧径向土参数(剪切波速和密度)渐变条件下的三维桩土计算模型,计算得到了在瞬态纵向激振力作用下的桩顶理论速度时域曲线,然后对其进行变换得到相应的频域曲线。通过调整不同扰动区域的桩侧径向土的参数渐变范围,发现了在不同土参数(剪切波速和密度)渐变条件下时域曲线的区别以及频域曲线中各阶频率在参数渐变下的一些规律。工程实例的结果表明渐变参数下模型的曲线与实测曲线更为吻合。     

载荷箱试验中的等效桩顶Q-s曲线分析

文章介绍Osterberg曾经把桩身作为不可压缩的刚体,提出一种用O-Cell试验资料拟合等效的桩顶Q-s曲线的方法。通过理论分析和计算,说明O-Cell试验过程中桩的压缩变形是不可忽视的,同时提出一种等效桩顶Q-s曲线的有限单元计算方法和计算实例。     

道路边桩坐标计算数学模型

该文运用切线斜率的概念建立了道路直线、曲线段边桩坐标计算的统一数学模型,并介绍了模型中斜率K在直线、曲线中的计算方法。该数学模型克服了一般边桩坐标计算方法的难理解、易出错,不便直接使用的问题。摘要:通过实践使用,该公式具有方便、快捷的特点。     

嵌岩桩水平承载力地基反力Matlock法分析

嵌岩桩在海上风电、跨海大桥等结构中的应用十分广泛,但在嵌岩桩水平承载特性方面的研究仍有较多不足。弹性地基反力法中的m法在我国是用于计算水平承载桩承载力时应用最多的方法,但地基反力m法针对嵌岩桩缺少合理的取值方法。本文基于现场试验数据建立并验证有限差分数值模型,通过数值模拟与参数分析,研究了岩体力学参数和桩基参数等因素对桩岩相互作用的影响,提出了m法中地基反力系数比例系数的拟合计算公式。通过现场试验数据对文中提出的方法进行了验证,计算结果与实际情况较为相符,通过与其它方法比较,本文提出的修正m法相对非线性的p-y曲线法具有取值计算较为简便的优势。     

粘土中水平受荷桩基计算方法

对黏土中实测p-y(水平抗力-水平位移)曲线方法进行总结和计算,认为该方法对于试验桩基和弯矩拟合函数的依赖性强,且形式复杂,普适性差.选用简单的理想弹塑性p-y曲线模型,并采用m值和统一极限抗力作为模型参数,对黏土中的水平受荷桩进行分析.与Matlock实测p-y曲线模型进行对比分析,证明理想弹塑性模型适用于不同直径桩基,尤其是大直径桩的计算.通过实例对比分析,证明了该模型适用于不同土性的黏土场地中桩基的计算.     

能量法确定桩的承载力和沉陷

为了推导出桩的承载力和沉陷值之间的关系,应用能量法,由收锤时桩的贯入度以及由桩的静压实验提供的载荷Q/沉陷s关系曲线得到相应的计算方法。为了证明本文方法的正确性,在实际工程中应用了据此制定的收锤标准。实践证明,这种方法对节省桩长、工时以及工程费用有一定的实践意义。