描述抗拔挤扩支盘桩Q-s曲线的修正双曲线模型研究

为计算和预测抗拔挤扩支盘桩上拔承载力和研究其承载性状,对8个场地中共22根现场试验桩的实侧上拔荷载、上拔位移资料进行了优化拟合分析,针对抗拔挤扩支盘桩的特性,构造了一数学模型,即修正双曲线模型,该模型是在普通双曲线模型的分母中增加一起"调节器"作用的cs0.3项.对22根现场试验桩的拟合表明,该修正双曲线模型的拟合精度高,相关系数R达0.9821以上,平均0.9956;该模型对抗拔挤扩支盘桩的拟合效果比普通双曲线、某调整双曲线模型的都要好;基于该修正双曲线模型的挤扩支盘桩上拔荷载的计算值与实测值的误差在±2.81974%.结果表明,本文构造的修正双曲线模型针对抗拔挤扩支盘桩上拔荷载—上拔位移曲线的拟合是较为精确和可靠的.     

倾斜荷载下基桩C法的幂级数解

在C法(地基系数沿深度呈抛物线形式增加)假设基础上,从弹性桩的基本微分方程出发,考虑P-Δ效应并计入桩侧摩阻力和桩身自质量,推导并得到了倾斜荷载作用下单层均质土中基桩内力及位移的幂级数解.利用该解答对某工程实例进行了分析计算,并与传统的m法计算结果进行比较.结果表明,基于C法的幂级数解计算所得基桩内力及位移规律与工程实际吻合,且基桩最大弯矩和地面水平位移较m法降低10%左右.     

郑州单桩静载曲线不同模型下拟合的对比分析

基于郑州地区单桩静荷载测试曲线Q-s的特点,引入双曲线模型(普通双曲线模型、修正双曲线模型)、完整指数曲线模型与生长曲线模型(MMF模型、Gompertz模型),采用粒子群算法分别获得各模型的拟合方程式,并对拟合情况进行对比分析.结果表明,对于郑州地区不同类型的单桩静载荷试验数据,MMF模型的拟合效果明显优于普通双曲线模型、修正双曲线模型、完整指数曲线模型和Gompertz模型,且可用于预测该地区的单桩极限承载力.     

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.     

斜坡基桩水平动力响应解析解

随着江河岸边斜坡地段的桩基础日益增多,斜坡基桩桩-土水平耦合振动问题也 日益受到重视.本文基于现有平地基桩水平动力响应理论,考虑斜坡效应,提出适用于斜坡基 桩水平动力响应解析解 .首先借助微分变换、亥姆霍兹分解和分离变量法等手段解耦土体三 维波动方程,并引入桩-土边界连续条件,求解了平地基桩的桩周土体水平动抗力;在此基础 上,引入折减因子考虑斜坡对临空面一侧土体抗力的弱化效应,并忽略一定深度范围内的浅 层土体提供的水平动抗力,推导出斜坡段基桩的桩周土体水平动抗力解析解.此外,利用Euler 梁模型推导斜坡段基桩自由段、入土段的水平振动控制方程,获得了基于传递矩阵法的基桩水 平动力响应解析解,包括基桩动力阻抗以及桩身内力和变形解析表达式;然后通过与已有平地 动力阻抗解析解,斜坡段基桩静力内力变形数值解进行对比,验证了本文解析解的合理性.     

苏通大桥主塔墩基础群桩效应研究

在苏通大桥主塔墩群桩基础与土体共同作用三维非线性有限元方法分析的基础上,研究了群桩效应对高桩承台底面受力与变形特性、基桩轴力分布、桩侧摩阻力、桩底土附加应力的影响以及桩数变化对群桩效率系数的影响,拟合得出了苏通大桥基桩轴力和群桩效率系数的计算方法.结果表明,在桩径和桩距一定的条件下,群桩效率系数的变化幅度随桩数的增加逐渐减小,并最终趋于定值.     

竖向抗压桩承载机理与受力特性分析方法

桩基础具有竖向承载力高,基础沉降小,调节不均匀沉降能力强等优点,成为大型建构筑物的主要基础型式。桩基承载力与沉降分析是桩基设计中的主要内容。本研究基于桩身布设钢筋应力计的单桩现场静载试验结果,分析了竖向抗压单桩荷载-沉降关系、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力和桩端摩阻力发挥特性等,总结了不同桩侧和桩端荷载传递模型,明确了荷载传递模型中各参数的意义和取值方法。以桩侧和桩端荷载传递双曲线模型为例,考虑群桩中各基桩间的相互作用,提出了群桩中各基桩的双曲线荷载传递函数,结合荷载传递法形成了考虑桩-土体系渐进变形的桩基承载特性迭代计算方法。     

高陡边坡桥梁基桩内力计算的幂级数解

基于施工或外部荷载造成的岩(土)坡体滑动现象,以滑动面为界,对山区高陡边坡桥梁基桩荷载进行合理简化:将桩顶处的上部荷载分解成竖向与横向荷载共同作用,桩后岩质边坡滑坡体推力按抛物线分布,而桩前岩(土)体抗力稳定段呈线性分布,滑动面以下地基比例系数k服从(mz C)的线性增长规律,在此基础上,计入桩顶P--效应的影响,采用矩阵计算方法,得到高陡边坡桥梁基桩内力分析计算的幂级数解。理论解与现场实测数据的对比结果表明,桩身弯矩的相对误差基本在15%以内,且最大弯矩的误差仅为6%,故基桩内力分析的幂级数解合理、可靠,可满足工程设计的需要。     

基于能量法的基桩变形P-Δ效应模拟分析

复杂荷载下基桩受力分析是桩基设计计算重要内容之一.引入能量原理,针对基桩荷载倾斜与偏心的特殊情况,并考虑土体的成层特性,建立了三维基桩-土体系统能量控制微分方程.在此基础上,结合不同边界条件及桩土位移条件,基于有限差分方式得出了倾斜偏心荷载下基桩位移的半解析解答,该解答可充分考虑轴向与横向荷载共同作用对基桩变形的P-Δ放大效应.而后,开展了倾斜偏心荷载下单桩的室内模型加载验证试验.对比结果表明,本文理论解答与试验测试结果吻合较好,较好地模拟了组合荷载下基桩变形P-Δ放大效应.最后,对影响基桩P-Δ放大效应的主要因素进行了分析,结果表明,轴、横向荷载相对大小、桩顶自由段长度、桩身刚度及浅层地基土刚度等都对P-Δ放大效应有较大影响.     

硫酸盐侵蚀损伤劣化基桩竖向承载特性

依据混凝土腐蚀损伤度这一变量,基于混凝土强度和刚度建立了硫酸盐侵蚀基桩力学性能劣化模型.在此基础上,分别采用双曲线非线性函数和双折线硬化函数来模拟桩侧和桩端荷载传递规律,开展硫酸盐侵蚀损伤基桩竖向承载特性非线性数值分析,研究了硫酸盐侵蚀环境下不同腐蚀损伤度基桩的竖向承载特性.结果表明:在竖向荷载作用下,腐蚀损伤度超过某一临界值时,基桩会发生脆断破坏.同一初始桩端沉降条件下,腐蚀损伤度越大,基桩所需桩顶荷载也越大.由于混凝土性能退化模型的局限性,本方法仅适用于硫酸钠侵蚀环境下腐蚀损伤度小于0.80的情况.     

大直径超长钻孔灌注桩荷载传递分析

以苏通大桥一期试桩资料为背景，分别考虑三个不同土层以及注浆影响，对大直径超长桩的侧摩阻力及桩端阻力的荷载传递规律进行了拟合分析．分析结果表明，各土层荷载传递特性可通过不同的数学函数进行表达，砂性土极限侧摩阻力可通过直线方程与相应的标贯击数建立联系，注浆对于改善钻孔灌注桩的承载能力有很好的效果．     

Discussion on bearing capacity of soft rock ground based on in situ load test

This paper explores five methods of bearing capacity of soft rock foundation based on in-situ load test, namely, point of contraflexure method, relative settlement method, rebound method based on elastoplasticity theory, hyperbola fitted method and minimum curvature radius method. The suitability of various methods was discussed on the basis of the typical results from in-situ load test of Renshou mansion and Caifu plaza in YueYang. It shows that the bearing capacity can be obtained by the proportion load and limit load from p-s curve with first and second point of contraflexure easily. The accurate value of bearing capacity could be obtained by hyperbola fitted method and minimum curvature radius method theoretically, so it is recommended. The rebound method is clear in principle, in which the elastoplasticity characteristic was thought about, and it is recommended, too. Out of consideration for the unsteadiness and unobviousness of bearing capacity from relative settlement method, it can be only adopted as reference. So bearing capacity of soft rock foundation should be decided by weathering condition of soft rock and curve type.     

齿轮弯曲疲劳强度试验数据任意置信度下C-R-S-Ν曲线的拟合方法

提出一种对成组法脉动弯曲疲劳试验的寿命数据进行处理的方法：５０％置信度下定应力的寿命分布按三参数威布尔分布进行优化拟合;任意置信度下的置信限曲线则以旋转－平移变换后的概率坐标中的双曲线函数为原型进行最小二乘法曲线拟合来求取,由所求得置信限曲线方程可求出置信度Ｃ下、任意可靠度Ｒ下的疲劳寿命,进一步与试验所得的齿根应力作线性回归,可求得Ｃ－Ｒ－Ｓ－Ｎ曲线簇。此方法对其他的疲劳数据处理也有较好的参考价值     

非线性弦振动方程的精确解

利用双曲函数法，找到了非线性弦振动方程的一类扭状精确孤立波解，在此基础上又对双曲函数法的思想进行了推广，从而获得了更多的精确解，这种方法也适用于求解其他非线性发展方程。     

全螺旋灌注桩单桩极限承载力的预测

根据6根全螺旋灌注桩的实测桩顶载荷-桩顶沉降(Q-s)曲线,用双曲线法预测全螺旋灌注桩的极限承载力。研究结果表明:在极限加载范围内,用双曲线法能较好地预测全螺旋灌注桩的单桩极限承载力,拟合曲线与实测的曲线比较吻合且预测的结果偏于安全,预测结果的偏差与地层情况关系不大。     

一类长短波方程的新的精确解

利用齐次平衡法、双曲函数法、试探函数法求出了一类长短波方程多个新的精确解.     

非线性NLS方程的新显式精确行波解

给出一种求解非线性发展方程精确行波解的新方法——双函数法.借助计算机代数系统Mathematica,利用双函数法和吴文俊消元法,获得NLS方程的多组新的显式行波解,包括孤波解和周期解.     

Vakhnenko方程的新显式精确行波解

借助计算机代数系统Mathematic软件,利用双函数法和吴氏消元法,获得了Vakhnenko方程的一系列显示精确行波解,其中包括孤波解和周期解,并得到了该方程的新的显式精确行波解,丰富了Vakhnenko方程的解法研究．     

煤矸石的动力特性试验研究

为了分析煤矸石用作高速公路路堤填料的技术可行性,采用固结不排水中型动三轴试验,对煤矸石的动强度、动应变、阻尼比及循环荷载下的动力特性等进行了试验研究.结果表明, 煤矸石的动应力-动应变曲线可用双曲线拟合,试验还获得了双曲线动力本构模型的具体形式及参数;根据循环荷载下轴向变形的累计特性,提出了改进的渐近屈服面弹塑性模型.该试验成果可用于煤矸石路堤的动强度、动变形及循环荷载下累计变形的计算.     

正规方程组求解激光束质量M2因子方法的研究

为提高双曲线拟合精度和速度,克服M ²因子测量过程中受到随机误差的影响,采用正规方程组拟合双曲线的方法,给出了三角分解法求解正规方程组的快速数值算法。实验结果表明,采用正规方程组求解光束质量M²因子与奇异值分解法所得结果是一致的,且该方法速度快、精度高,运算速度可提高一个数量级。