桩-承台铰接的高承台桩位移及内力分布解析解

建立了桩-承台铰链连接的高承台桩基础力学模型;分析了并列出模型的边界条件和连续性条件,对力学模型进行求解得到问题的解析解答;结合工程算例,对该解答进行工程应用验证,对高承台桩在水平荷载作用下的水平位移和基于上述解答桩体内力分布计算结果进行分析。     

桩-承台固接和水流作用下桩身位移应力解

考虑水流等作用建立桩．承台固端连接的高承台桩基础力学模型，分析并列出模型的边界条件和连续性条件，对力学模型进行求解得到问题的解析解答。结合工程算例，对文中的解答进行工程应用验证，对高承台桩在水平荷载作用下的水平位移和基于上述解答桩体内力分布计算结果进行分析。     

桩嵌入承台深度对桩水平承载力影响的室内模型试验

水平荷载作用下,桩与承台节点处往往承担较大的弯矩作用。本文基于室内带承台单桩模型试验,对桩顶嵌入承台不同深度的单桩-承台体系进行水平拟静力研究,并考虑了桩周土对桩体的约束作用。通过测试不同嵌固深度条件下桩身弯矩、桩顶位移随加载位移的变化,得出桩顶嵌入承台的深度对单桩-承台体系的水平受力性能具有明显的影响,嵌入深度大,有利于单桩水平承载力的提高。     

承台刚性变化对群桩沉降的影响

以Mindlin解答和荷载传递法相结合的半解析法,并应用中厚板理论的广义有限单元,建立了群桩-承台体系共同作用的线性与非线性数值分析方法.该方法不仅考虑群桩的工作性状,同时可用于承台厚度变化对桩-土-承台体系工作性状的影响的分析.研究结果表明,本文建议的方法对土体线性及非线性情况下群桩沉降的性态预估令人满意.     

群桩-承台体系动力阻抗的近似计算方法

采用数值方法对群桩-承台体系的动力阻抗进行了分析.根据两个不同规模的群桩-承台体系的动力阻抗计算结果,发现在结构抗震所重点关注的低频段,群桩-土体-承台的动力相互作用与频率的相关性较小,因此可采用群桩-承台的静力相互作用关系代替其动力相互作用关系计算群桩-承台体系的动力阻抗.文中通过若干算例近似得到了群桩-承台的静力相互作用关系,并给出了利用群桩和承台的动力阻抗计算群桩-承台体系水平、摇摆和水平-摇摆耦合动力阻抗的简化计算公式.     

桩-弹性承台体系的受力分析

以虎门大桥辅航道通航孔嵌岩桩基础为工程背景,通过桩项反力、承台表面位移随承台厚度和布桩形式变化的分析,指出承台的厚度、桩的布置形式都会对桩一承台体系的内力和变形产生影响,指出桩-弹性承台进行桩基础的计算分析是比较全面的．     

低承台群桩动力阻抗的有限元分析

采用有限单元法分析承台埋置在土中的群桩的动力阻抗．采用透射边界来模拟土的辐射阻尼，计算了2X2群桩和3X3群桩的竖向、水平和摇摆动力阻抗．分析表明，承台的埋置对群桩的水平和摇摆动力阻抗有很大的影响．与高承台群桩相比，低承台群桩动力阻抗在某一频率范围内可能大很多，但在另一频率范围内也可能小，呈现出复杂的频率相关性．     

桩—弹性承台体系的受力分分析

在虎门大桥辅航道通航孔岩桩基础为工程背景,通过桩顶反力、承台表面位移随承台厚度和布桩形式变化的分析,指出承台的厚度、桩的布置地对桩－承台体系的内力和变形产生影响,指出桩－弹性承台进行桩基础的计算分析是比较全面的。     

承台形状对桩水平承载力影响的有限元分析

在单桩水平承载力研究中,通常忽略承台的作用。利用计算机可以很方便地模拟单桩的水平受力情况,节约大量试验经费和工期,也能保证一定的精确度。文中用ABAQUS模拟没有承台及承台长宽比、大小和厚度不同时桩的水平受力情况,分析表明,承台对提高桩水平承载力的贡献很大,且形状不同时,这种贡献也不同。     

桩底土对既有承台单桩纵向振动特性的影响研究

基于虚土桩和广义Voigt模型,建立桩及承台纵向振动的动力平衡方程,求得承台纵向振动时位移、速度的频域、时域解,研究了桩底土对既有承台单桩纵向振动特性的影响.结果表明:在相同初始位移条件下,单层桩底土厚度越大,承台位移、速度幅值及振动频率越小,而共振频率基本一致;存在软弱下卧层时,下卧层厚度越大、土质越差,承台位移、速度幅值越小.最后,通过与桩底土单Voigt模型及实际工程曲线对比发现,采用虚土桩模型能准确模拟软弱下卧层的作用,使得计算结果更为接近工程实测数据.     

应用ANSYS软件分析四桩厚承台的传力机理

通过ANSYS有限元软件对单柱下四桩厚承台进行分析,将厚承台简化为空间桁架模型,其传力机理明确,便于进一步探讨提高承台承载力的设计方法.     

水泥搅拌桩复合地基承台计算模式的探讨

通过对某工程水泥搅拌桩复合地基试验中承台所出现的裂缝分析,探讨了水泥搅拌桩复合地基对承台的反力模式.分析表明,水泥搅拌桩复合地基反力具有不均匀的特性,桩顶具有较大的集中反力.在对桩与土的分担比不明确的情况下,建议采用桩基承台的计算方法来进行水泥搅拌桩复合地基的承台设计.     

承台厚度不同对超长群桩的影响分析

承台-桩-土的相互作用使群桩基础的受力变形特性复杂,而超长桩由于桩身很长,加深了这种相互作用的复杂性。本文通过有限差分数值计算软件FLAC3D,对承台厚度不同的超长群桩基础进行了分析,结果表明,超长桩为低承台基础时,在承台顶荷载相同情况下,各桩轴力、桩侧摩阻力及桩顶沉降比高承台超长群桩基础的要小,表明采用低承台更有利于超长群桩基础受力。     

低承台桥台桩基侧向受力性状试验与数值分析

基于现场测试结果,采用三维有限元技术分析低承台桥台桩基在台后路基填土过程中桩基沉降、桩身弯矩、桩顶水平变形、桩身剪力和桩侧附加水平挤压力随台后填土荷载增加的变化规律.研究结果表明:计算结果与实测结果吻合较好:桩顶水平变形和桩身最大弯矩随填土荷载的增加近似呈线性增加:深度方向20m范围内,桩身剪力图呈“S”型,桩侧附加水平挤压力图呈抛物线型.低承台桥台桩基力学模型等同于桩项和桩端嵌入一定深度、具有一定变位的超静定梁结构.本文所得结论可以为桥台桩基的设计和施工提供参考.     

软土地基水闸桩土承台共同作用的沉降分析及检测

利用数值模拟的方法,分析了软土地基上所建立的水闸工程下部桩土承台共同作用的受力性能,并根据龚帕兹曲线对基础的沉降量进行了预测。采用理想弹塑性模型和Drucker-prager屈服准则对土体进行了分析,土体与桩基交界面的非线性状态采用面-面接触单元进行考虑,对桩土承台30个月的沉降变形进行了分析计算,并与工程检测的数值进行了对比分析。结果表明,预测值与检测值误差不超过5%,沉降预测结果可为监测该水闸工程日后的工作性能提供参考依据。     

桩-承台竖向强迫振动试验和分析

采用横观各向同性 (TI)层状弹性模型来模拟半空间上的层状场地 ,计算中忽略土体水平位移对竖向位移的影响 .用常系数阻尼器代替半空间 ,以吸收上部场地传至下边界的振动能量 .利用薄层元素法和子结构法建立运动方程 .在推导过程中 ,先利用格林公式算得自由场地刚度矩阵 ,再与桩单元刚度矩阵拼装得到桩的竖向总刚度矩阵 ,在此基础上推出单桩 -承台及双桩 -承台体系在垂直简谐荷载作用下的阻抗函数 ,其中双桩的阻抗函数考虑了桩 -土 -桩的动力相互作用的影响 .利用牛顿第二定律推导出这 2种体系在竖向强迫振动下的响应公式 .利用某次桩基动力试验所得的土参数和激振器数据 ,分别计算出这 2种体系的第一共振频率及频响曲线 ,并将计算结果与试验结果进行比较 .     

群桩-土-承台共同作用分析方法

将承台与群桩分开考虑，通过相互作用影响系数计算群桩沉降，根据位移协调和力的平衡条件，将群桩的刚度矩阵和承台—土体系的刚度矩阵进行耦合．得到群桩-土-承台结构共同工作平衡方程，通过数值法求解承台的内力。     

高承台支桩群桩效应模型试验

设计缩尺模型试验,通过改变桩间距、支部位置、支部数量的模型桩试验与等截面桩试验的对比分析,研究砂土中高承台支桩的群桩效应。试验结果表明,含有支部结构的模型桩,其Q-s曲线多呈缓和形态,其具有优异的承载性能及抗沉降表现;桩间距对支群桩的影响不明显,支群桩的承载力随着支数、支层数的增加而增大,其沉降呈现减小的趋势,支层数的影响最为明显;在弹性阶段,支群桩的桩端阻力、支端阻力与支群桩的沉降位移呈线性正相关;支群桩的各桩桩侧的支部结构有效的分担部分荷载份额,其边桩优先比中桩发挥作用;支桩的群桩效应系数η基本接近于1,其各桩的承载力基本等同于单桩承载力。     

四桩厚承台的ANSYS有限元分析

通过对于高度一定的柱下独立四桩承台的ANSYS有限元计算分析,得出四桩厚承台的空间桁架传力模式及斜压杆的劈裂或压碎破坏机理。并且比较在相同配筋率下,不同配筋形式;相同配筋形式下,不同配筋率;及腹部配置水平钢筋网对承台极限承载力的影响。研究成果有望降低承台的厚度,从而降低承台工程造价,赢得行业宏观经济效应。     

复合桩基中承台内区土阻力群桩效应系数的有限元分析

采用有限元方法，对复合桩基中承台内区土阻力群桩效应系数进行了分析，并编制了相应的有限元程序。应用该程序讨论了桩距、桩数、桩长、土类等对承台内区土阻力群桩效应系数的影响。