桩的抗拔承载力预估

在对抗拔试桩资料整理与分析的基础上，详细讨论了抗拔桩粘羊力系数ａ与桩周土不排水抗剪强度Ｃｕ的关系及桩拔、压摩阻比与桩长径比的关系，以及桩周土的土性、桩的类型和施工方法等对它们的影响，并提出了预估桩抗拔承载力的方法。     

微型桩抗拔承载特性的数值模拟分析

开展微型桩抗拔承载特性的现场载荷试验,通过建立微型桩三维有限元数值分析模型。在利用现场载荷试验资料反演有限元计算参数和验证有限元模型合理性基础上,探讨桩长、桩径、二次注浆和水平荷载等因素对微型桩抗拔性能的影响规律。结果表明:三维有限元模型适于微型桩的抗拔承载特性分析,接触系数Ri为合理模拟不同注浆施工工况提供了有效途径,数值模拟得到的相关结论对优化抗拔微型桩设计有积极的指导作用。     

微型桩复合地基承载力发挥系数试验分析

微型桩复合地基以列入新修订的《建筑地基处理技术规范》JGJ 79,有关复合地基承载力计算的设计参数尚需要进一步研究和积累资料.通过复合地基静载荷试验结果的分析,研究了采用新规范计算微型桩复合地基承载力时,增强体桩承载力发挥系数、桩间土承载力发挥系数,结果表明发挥系数与桩间距、桩径、垫层厚度、桩土相对刚度有关.满足新规范要求的一般设计条件下,λ可取0.9～0.95,对应β可取1.20～0.9.     

小型预制混凝土管桩基础抗拔承载特性数值模拟

采用HS硬化土土体本构模型,通过PLAXIS 3D有限元软件,针对浙江省软土地区试验工况,建立单桩、群桩的数值计算模型,研究不同布桩参数和不同水平载荷的作用对其抗拔承载力的影响,最后结合工程实例验证了硬化土本构模型的优越性及参数选取方法的有效性.结果表明:硬化土本构模型及参数取值方法在小型桩承载特性分析方面更加全面和准确;小型桩群桩基础存在最优桩距,合理桩间距为5d左右;水平载荷在桩正常工作载荷条件下对其上拔承载力影响较小,但在加载后期会使抗拔承载能力有所降低.数值模拟所得相关结论对小型预制混凝土管桩基础的设计具有一定指导意义.     

扩大头抗浮锚杆抗拔承载力试验及数值模拟分析

随着我国城市建设的高速发展,传统的抗浮锚杆锚固效果差、易发生群锚效应的问题更加凸显,其抗浮锚固效果并不能达到实际工程的要求,而扩大头抗浮锚杆是深基坑支护相对有效的方式。以中国科学院科研楼基坑中的扩大头锚杆为研究对象,研究深基坑工程中扩大头抗浮锚杆的抗拔承载力,采用Midas GTS有限元软件对扩大头抗浮锚杆的受力特征和变形特性进行分析。研究结果表明：当有荷载作用时,扩大头锚杆的轴力随着锚固深度的增加逐渐减小,扩大头锚杆在变截面处的轴力变化显著且存在拐点;相较于普通抗浮锚杆,扩大头锚杆的抗拔承载力约为普通锚杆的2.4倍;通过理论计算得到扩大头锚杆的极限承载力大致为1 200 kN,理论计算有一定的保守性,实际的极限承载力值应大于计算值;研究结果为今后扩大头锚杆受力分析提供了参考,确保了工程后期的安全性。     

砂土中吸力基础抗拔承载力的影响因素分析

通过饱和细海砂中吸力基础的上拔模型试验,探究了上拔速度、基础长径比对基础内部负压以及基础抗拔承载力的影响规律。研究结果表明:随着上拔速度的增大,基础内部负压及抗拔承载力均增大,随着拔出高度的增加,桶内负压先增加、后减小、最终趋于稳定。极限状态下,吸力基础的竖向位移随加载速率以及基础长径比的增加呈增大趋势。     

等截面单桩的抗拔承载力的确定

本文介绍了抗拔桩的破坏模式，分析研究了等截面抗拔单桩极限载力的计算方法。其应用前景也很广阔。     

根键桩抗拔承载特性分析及变形预测

根键桩现场足尺试验表明,根键的植入不仅使基础承载力大幅提高,根键阻力的稳定发挥还能有效抑制桩体位移.但由于试验条件所限,并未对根键桩多种根键组合模式下极限承载力进行量测,仅凭现有成果无法系统预测根键桩荷载位移发展规律.故采用ABAQUS软件对足尺试验进行模拟分析,通过对比不同根键密度、位置下的Q-S曲线,确定不同根键组合对承载力的影响规律以及根键承载特性的变化情况,进而基于荷载传递理论提出考虑根键密度以及间距影响的根键桩非线性变形计算方法,结果表明理论计算与实测及模拟结果具有较高吻合度,能够正确反映不同根键组合模式下基础的变形规律.     

沙土固化场地板式地锚的抗拔特性研究

以我国西部地区风积沙土场地的风积沙及钢板地锚为研究对象,开展经水泥固化后风积沙试样的三轴压缩试验;根据三轴压缩试验获得的加固后风积沙应力-应变关系曲线,在FLAC3D软件平台上进行加固风积沙土弹塑性本构模型的二次开发;基于此,通过数值模拟分析钢板地锚受斜向上45°荷载作用下极限承载力和锚板周边沙土的破坏形态.结果表明,风积沙采用水泥加固效果良好;地锚结构及土体荷载位移曲线呈"先缓变后陡变"的趋势;施加荷载初期,地锚周围土体产生了较小范围的塑性区;当荷载达到比例极限(荷载位移曲线中线性段的最大荷载值)时,地锚结构周边土体的塑性区逐渐扩展,并出现局部连通;随着荷载的进一步增大,塑性区的范围显著扩大,土体逐渐丧失承载能力;当施加的荷载较小时,在锚板下方的土体出现了局部的张拉破坏,随着荷载的逐渐增加,破坏面逐渐延伸,形成向上的喇叭口形状.研究成果可为我国沙漠地区沙土场地锚板极限承载力的分析及锚板设计提供参考.     

复合地基桩间土承载力的发挥度

为了解决复合地基形成条件问题,探讨复合地基桩间土体承载力的发挥程度,通过试验室模型试验,测定了复合地基桩间土反力变化和桩土载荷分担比以及载荷-沉降曲线.试验表明,竖向增强体用于处理高承载力地基时,由于桩土模量比较大,致使桩土应力比较高,桩间土承载力发挥较低,不能形成复合地基.同时,论文针对工程上常用的4种形式竖向增强体复合地基进行了分析,认为形成复合地基是有条件的,桩与基础分离不是形成复合地基的必要条件,不设置褥垫层不能形成复合地基.桩间土承载力发挥度是评价复合地基的主要依据,充分认识复合地基的形成条件可为复合地基计算方法选用的提供理论依据.     

岩石扩底锚桩基础抗拔承载力计算方法

岩石扩底锚桩基础下部采用扩底型式,在提高承载力的同时,还减小岩石锚桩的位移,使其能够适用于较破碎的全风化、强风化岩石地区,扩大了岩石锚桩基础的适用范围。通过研究其力学特性并结合有限元模拟、真型试验,提出了岩石扩底锚桩基础抗拔承载力计算方法,为今后在其他工程的应用提供了参考。     

扩底楔形桩竖向抗拔承载力理论计算方法

基于极限平衡原理,建立竖向极限荷载下考虑桩型和土性的含未知参数的统一复合破坏面;根据最大最小值原理,确定破坏面函数中的未知参数及其表达式,从而计算得到极限承载力。通过针对扩底楔形桩和常规扩底桩模型试验结果的对比分析,验证本文所建立理论模型的准确性和可靠性,并分析桩型(如扩大头直径、楔形角等)和桩周土性(如凝聚力、内摩擦角等)等因素对扩底楔形桩竖向抗拔承载力特性的影响规律。研究结果表明,本文所建立的理论计算方法可以简单、有效地计算扩底楔形桩竖向极限抗拔承载力。     

削扩支盘桩承载力的抗拔测试研究

抗拔桩是工程中应用得最广泛的一种基础抗浮技术手段,但抗拔桩的设计依据在理论上还很不完善.本文结合工程案例,在初步设计的旋挖等截面灌注桩抗拔承载力测试结果不能满足设计要求的情况下,修改等截面桩为增加两个支盘的削扩支盘桩;针对等截面桩的测试结果,在理论上分析确定了桩的侧摩阻力系数调整值为0.61,进而据此对削扩支盘桩的承载力进行了理论预估,并进一步对削扩支盘桩进行抗拔承载力与变形测试,获得了典型的U-δ曲线和δ-lg t曲线.对削扩支盘桩的抗拔承载力的理论预估和测试结果均表明,该桩完全可以满足工程设计指标要求,也验证了该修正方案的可行性.     

CFG桩复合地基承载力分析

某客运专线某标段采用CFG桩加固技术。对CFG桩进行了低应变动测、单桩承载力试验、复合地基承载力试验及理论计算。结果表明：一类桩占93.9%,二类桩占6.1%;单桩承载力及复合地基承载力特征值均大于设计值。建立了三维有限元模型,模拟分析了CFG桩顶及桩间土应力随加载水平的变化关系以及CFG桩及桩间土应力分担比。模拟结果表明：1)随着荷载的增加,CFG桩顶应力及桩间土应力也随之增大,但CFG桩顶应力的增长速率大于桩间土;2)加载初期,CFG桩与桩间土应力分担比逐渐增大,且增长速度较快;随着荷载的增加,桩土应力分担逐渐趋于稳定。     

钢管插入式基础抗拔承载性能数值模拟

为研究输电线路杆塔三角锚固盘钢管插入式基础在承受上拔荷载时锚固盘的受力性能,使用有限元分析软件对钢管插入式基础进行数值模拟分析,研究了锚固件尺寸、混凝土强度、钢管截面和混凝土柱截面对试件抗拔承载性能的影响。结果表明:使用三角锚固盘能够改善锚固盘与钢管焊接部分的应力集中情况,显著提升钢管插入式基础的抗拔承载能力,且混凝土强度越高优势越明显;在一定范围内增加锚固盘尺寸可以提高基础抗拔承载力,提高初始刚度和延性系数,超出范围则影响不明显,最佳的锚固盘尺寸由基础混凝土强度决定;增加混凝土强度、钢管截面尺寸和混凝土柱截面尺寸都可以提高基础的抗拔承载力和初始刚度,延性系数则随混凝土强度的提高先减小后增大,随钢管截面尺寸的提高而减小。     

预应力管桩承载力抗拔系数试验分析

通过两组8台现场静载荷试验的成果分析和已有试验成果的比较,研究了采用静压和锤击施工的预应力管桩(采用PHC)在黏土与粉土中的承载力抗拔系数.结果表明,受到桩端阻力与桩侧阻力相互作用的影响,桩端位于承载力较高的砂层时,预应力管桩承载力抗拔系数较小,桩端位于桩端阻力较小的黏土层时,预应力管桩承载力抗拔系数较大.土层抗拔系数受长径比影响较大,长径比大的桩,上部土层抗拔系数可能较大;长径比较小时,下部土层抗拔系数可能较大.研究成果可供建筑抗浮工程优化设计作为参考.     

输电线路基础抗拔承载力计算的简化剪切法

剪切法是计算输电线路基础抗拔承载力的重要方法,规程剪切法参数多,计算繁琐。基于剪切法简化计算模型,推导得到了输电线路基础抗拔承载力的简化剪切法计算公式,并通过与规程剪切法进行对比分析,得到如下结果：简化剪切法可以不用考虑基础复杂的几何形状,计算更为便捷;在基础临界埋深范围内,该文简化剪切法计算的基础抗拔承载力差异系数随基础埋深的增加而明显增加,随土体内摩擦角增加而明显减小;简化剪切法计算的基础抗拔承载力结果普遍略大于规程剪切法;简化剪切法与规程剪切法计算结果在非松散土体情况下吻合较好。     

矩形桩水平承载力特性分析

桩基础因其良好的水平受力特性,在基坑开挖支护体系中被广泛应用。相较于等截面面积的圆桩,矩形桩具有更强的水平荷载抵抗能力。本研究采用数值分析方法,比较了具有等截面面积的矩形桩和圆桩的水平承载力,并定量分析了矩形桩的水平承载力特性,探究了不同长宽比和泥皮厚度等因素对矩形桩承载能力的影响。结果显示,在相同条件下,矩形桩的水平承载力提高了12%以上。随着长宽比的增加,平均提升比率稳定在17%左右。然而,在存在泥皮的情况下,矩形桩的水平承载力低于没有泥皮的圆桩。因此,针对矩形桩的现场施工,需要采取相应的处理措施,为未来矩形桩的施工提供了有益参考。