竖向荷载作用下复合桩加固液化土沉降分析

为进一步研究复合桩加固液化土在地震荷载作用下桩体沉降变形,利用振动台对钢管—碎石桩加固的复合地基模型在不同荷载作用下进行对比试验。施加0 kg、0.5 kg、1.0 kg、1.5 kg、2.0 kg、2.5 kg六组竖向荷载下,对复合桩加固模型振动过程中不同埋深处超静孔隙水压力和地基沉降进行对比分析,揭示钢管—碎石桩复合加固模型超静孔隙水压力、沉降随荷载的变化规律。结果表明:同一竖向荷载下埋深越大孔隙水压力越大,孔隙水压力的峰值也越大;不同竖向荷载下,不仅随着荷载增大超静孔隙水压力峰值变大,而且超静孔隙水压力随荷载增大消散明显加快,说明竖向荷载作用加速了碎石桩排水功能;施加不同荷载,桩体沉降均随振动时间先缓慢增加又急速增大最后趋于平缓,竖向加荷1.0 kg成为突变点;随着碎石桩的排水,孔隙水压力逐渐消散,土体变密,超静孔隙水压力减小,液化土强度增强,桩周土体对桩约束力增强,桩体的沉降量减小。说明荷载作用下钢管—碎石桩加固复合地基对预防土体液化和提高地基承载力效果明显,并得出沉降量随时间变化的曲线方程,为今后复合桩加固液化土地基的应用提供一定参考。     

液化土振动过程中孔隙水压力变化分析

针对液化土受振后孔隙水压力变化的情况进行民研究，分析并比较了液化土模型地基加固前后在地震波水平循环荷载下的振动特性。     

球应力振动仪的研制与试用

鉴于复杂振动荷载下地基和土工建筑物动态反应的研究存在一定的困难，因此将 复杂振动荷载分解为球应力振动与偏应力振动进行研究。为了探讨球应力振动下土的 动力特性，研制了球应力振动仪。该仪器可以测出作用在试样上振动球应力的大小， 同时可以测出不排水试样在不同振动球应力作用下孔隙水压力的变化过程。将其结果 与动三轴试验相应的试验结果进行比较，可以获得振动球应力对饱和砂上液化影响的 情况。本仪器制造方便．经过初步试验．证明其性能基本良好．     

注浆法应用于局部非饱和黄土地基中的适用性

为了探明注浆法应用于黄土地区某既有高层建筑地基加固产生负面作用的原因,用以指导该建筑物进一步的加固工作。本文依托某建筑物纠偏工程讨论了注浆法在局部非饱和黄土地基中的适用性。现场监测了建筑物的沉降、倾斜以及地基土孔隙水压力指标,结合地质条件以及前期加固方案,分析了注浆后地基土承载力不升反降、建筑物沉降速率增大的原因。结果表明：注浆开始后,建筑物沉降速明显增大,且南侧高于北侧,随着施工的暂停和恢复,沉降速率随之减小和增大。最大沉降速率达2.05 mm·d-1,南北两侧最大沉降差达40.78 mm。孔隙水压力变化趋势与沉降速率类似,最大孔隙水压力达990.21 kPa。停止注浆后,地基南侧各处孔隙水压力有所降低,降幅约8.85%~45.56%。注浆使建筑物产生不均沉降的原因为,未凝结浆液中的水在注浆压力和较高的孔隙水压力作用下逐渐渗透到本就排水条件不良的地基土中,且由于地基内初始孔隙水压力及初始排水条件的差异,对地基产生了不均匀的影响,最终体现在建筑物不均匀沉降上。可见对于类似的排水条件不良且孔隙水压力过大的局部非饱和黄土地基,注浆加固前应采取打入排水板、泄压孔等措施消散孔隙水压力,然后再进行注浆施工。     

低路堤软土地基在交通荷载作用下的动力特性试验研究

设计并制作了低路堤软黏土地基模型。测试了软黏土地基在交通荷载不同强度、不同频率下的动土压力和孔隙水压力;以及土压力和孔隙水压力随深度的变化。获得了低路堤软粘土地基在交通荷载作用下的动力特性发展规律。研究表明:在交通荷载循环作用下,无论荷载强度、荷载频率的大小,软黏土地基的土压力和孔压都是随着埋深的增加而呈衰减趋势。随着荷载频率的增加,土压和孔压的波动变化明显加剧,但压力值并不是随着荷载频率的增加而简单的增长或减小;随着荷载强度的加大,某一深度处土压力受到的最值变化不是很明显,而孔隙水压力却显著的发生了变化。     

大型建筑垃圾堆填工程的现场试验分析

为了研究建筑垃圾的工程性质以及该种材料在荷载作用下的变形特性，探讨利用建筑垃圾作为地基处理方法的适用性，对建筑垃圾堆填工程进行了现场载荷试验和堆填过程中土压力、沉降、孔隙水压力等监测，探讨了大面积堆填工程的地基变形、孔隙水压力以及土压力等的变化发展规律以及稳定性控制标准．研究结果表明，建筑垃圾是一种散粒状结构体，在荷载作用下与一般土体相比，表现出小变形特性和时效性．利用建筑垃圾本身的工程特性进行地基处理，按提出的沉降、侧向位移控制标准，同时严格控制堆填速率，是进行软土地基大面积堆填工程的有效措施．     

软弱路基填土中地基超孔隙水压力变化探讨

为了研究软土地基在填土荷载作用下超孔隙水压力的变化特性,利用大型有限元分析软件ADINA,以实际工程条件为例建立数值计算模型,分析了填土荷载变化与超孔隙水压力的关系.结果表明:路基土体中超孔隙水压力由于分级填土加载缘故,在7级加载完成时,土中水来不及排出,超孔隙水压力骤升,之后随着路基土体固结,超孔隙水压力逐渐消散;填土加载完毕时超孔隙水压力增加到最大值;填土结束300d时,超孔隙水压力逐渐降低,超过33％的超孔隙水压力消散完毕.     

基于桩体加固密实度不同液化土变形特性分析

为了进一步研究水泥土桩和碎石桩加固不同密实度液化土的机理,通过振动台模拟地震荷载,对水泥土桩、碎石桩加固不同密实度液化土进行一系列试验,得到密实度分别为1.5 g/cm3、1.6 g/cm3、1.7 g/cm3不同埋深处的超静孔隙水压力与沉降的时程曲线,分析水泥土桩和碎石桩加固液化土超静孔隙水压力、沉降量与埋深、密实度之间的变化规律。结果表明:随着振动荷载作用,不同埋深处超静孔隙水压力均急剧上升到峰值,随后碎石桩加固模型的孔隙水压力随着时间缓慢递减,表明土中水的排出,孔隙水压力得到充分消散,而水泥土桩加固模型以孔隙水压力峰值保持到试验结束,孔隙水压力几乎没有消散;孔隙水压力与密实度、埋深呈正相关,碎石柱加固模型相同埋深、相同密实度的孔隙水压力均小于水泥土桩加固模型的;沉降量与埋深、密实度呈负相关,相同密实度、相同埋深处碎石桩加固模型的沉降量峰值比水泥土桩加固模型的小,但随着振动荷载作用,碎石桩由下向上排水,使孔隙水压力消散,而水泥土桩刚性桩桩周摩阻力在振动过程中显现,桩体分割土体的格栅作用,使其土体沉降速率小于碎石桩柔性桩沉降速率;孔隙水压力、沉降量与埋深、干密度之间的关系式分别为U=U0+a Z-bγ,C=C0+mγ+n Z。     

不同形式振动荷载下土中孔隙水压力的发展

为了考虑实际工程问题中不同振动荷载的形式对土中振动孔隙水压力的影响．从能鼠分析的原理出发并结合大量试验成果分析，研究和探讨了任意不同形式荷载下土中振动孔压的发展形式．由此所提出的土的振动孔压耦合模型．更为合理地阐明不同形式荷载下土中振动孔压增长的原因，而且也比较方使于实际应用．     

碎石桩挤密施工扰动效应的现场试验研究

碎石桩是一种常用的地基处理方式,其振动挤密施工会对桩周土产生一定程度的扰动效应,但现有关于碎石桩振动扰动效应的研究较少.通过埋设孔隙水压力计、土压力盒、测斜管,并结合静力触探试验,研究了碎石桩施工过程中桩周土中的孔隙水压力、土压力、深层水平位移和强度变化规律.研究结果表明:碎石桩施工时会在桩周土中产生较大的孔隙水压力和深层水平位移,随着孔隙水压力的消散,桩周土中的附加有效应力增加,土体的强度得到一定程度的改善.     

相邻机器基础动力相互作用研究

将相邻基础作为一个整体,把土与基础视作一弹性共同作用体系,用大型结构分析软件对相邻机器基础进行了数值仿真模拟。分析了双台基础在水平荷载、垂直荷载以及水平摇摆荷载作用下,距离变化时的动力反应,并与单台基础时相应的荷载作用下的动力反应进行了对比;计算了双台机器正常运行,但有一个固定相位差时的动力反应,总结了相邻基础之间的相互动力影响规律。     

考虑循环软化效应的软基上深埋大圆筒结构承载力分析

大圆筒结构是一种适宜于软土地基上的新型港口水工建筑物,目前主要研究集中在极限承载力分析,而对这种结构在波浪荷载循环作用下的承我力尚缺乏合理的计算方法．基于软黏土的循环强度概念,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将Duncan-Chang非线性弹性应力-应变关系与Mises屈服准则结合,针对大圆筒等结构及基础形式,基于拟静力分析建立了循环承载力的计算模型．结合长江口深水航道治理二期工程,对软基上大圆筒结构的循环承载力进行了三维非线性有限元计算,并与极限承载力进行了对比．结果表明,与不考虑软土地基强度弱化情况相比,循环荷载作用下大圆筒结构的承载力显著降低．     

循环荷载作用下海上风机单桩基础周围砂土沉降与对流特性

将实际海况中的风、浪、流及叶片转动产生的动力荷载简化为作用在模型桩顶部的水平循环荷载,设计了室内概化二维模型试验,研究海上风机单桩基础周围土体的运动特性。采用PIV和PTV技术对振动单桩及其周围土体运动过程进行测量,获得了不同工况下单桩及其周围土体的沉降与对流运动规律。结果表明:桩顶加载频率和位移幅值与土体变形各特征尺度均基本呈线性关系,加载频率和桩顶位移幅值越大,土体变形特征尺度也越大;准平衡时刻沉降坑深度与对流区深度比值范围为0.24~0.34,沉降坑宽度与对流区宽度比值范围为1.47~2.34;桩周砂土颗粒对流运动由桩土相互作用产生的摩擦剪切应力驱动并持续存在,其运动速度量级为10^-4 cm/s,一般比桩体振动速度低3个量级。     

随机场理论在海洋结构物地基可靠度分析中的应用

对随机场理论应用于海洋土地基可靠性研究中的必要性及其理论意义进行了深入的分析和探讨，提出了检验土性指标的平稳性和各态历经性的方法，结合渤海油田在开发和建设中积累的大量工程地质勘察资料，对海洋土坚直和水平向土性剖面建立齐次正态随机场模型，并在此基础上，以渤海某些油田海洋平台的地基可靠度分析为例，说明随机场理论在海洋土地基可靠度分析中的具体应用及其所发挥的重要作用。     

风电机组基础结构形式及计算方法

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界上国家层面的密切关注。风力发电机组正常运转需要稳固的基础。随着风电机组的装机容量不断增大并由陆地发展到海洋,风电机组基础面临海洋环境更复杂的荷载工况,故对其进行研究更具有理论意义与工程应用价值。系统阐述了中外风电机组基础的结构形式及其计算分析方法的研究现状与最新进展。首先,分别介绍了风电机组基础在陆地和海上不同类型的结构形式及其适用范围;其次,对风机基础结构体系的风机荷载与环境荷载、静力学与动力学计算、结构冲刷及腐蚀等相关问题研究进行了系统分析与归纳;最后,指出风电机组基础研究和应用中存在的问题并提出了研究方向,同时还展望其未来在中国广阔的发展前景。     

基础冲刷对海上风电场塔架支撑系统动力特性的影响分析

针对海上风力机塔柱支撑结构受到土基、海洋流体的复杂作用的特点,建立三维有限元数值模型,开展不同海床冲刷深度条件下支撑系统结构的动态特性,探讨其变化规律,为海上风力机支撑系统的动力稳定设计提供科学依据。     

水下爆炸作用下近岸场地动态响应数值模拟

以某近岸场地为研究背景,通过选取合理的材料本构模型及状态方程,建立水下爆炸荷载作用下近岸场地动力响应数值分析模型,利用ANSYS/LS-DYNA进行近场水下爆炸荷载作用下动态响应分析.研究爆炸冲击作用下冲击波在近岸场地的传播特性以及近岸场地动态响应的变化规律.研究表明:在冲击波传播过程中,其传播特性会受到边界面的影响;...     

饱和粘性土地基的固结

一般情况下，地基土是由固相、液相、气相三相组成，而饱和粘性土地基则只由固相和液相两相组成，研究其固结，也就是要研究其在上部结构荷载作用下，地基中孔隙水压力的分布情况，以及它怎样随着时间与空间坐标而变化的关系．现结合土体变形的基本概念、土的渗透定律和土的压密定律，勾勒数学模型，深入分析其间变形微观关系，建立偏微分方程，运用数学物理方法，通过严密数学分析，求解得出用富里哀级数表达的关系式．     

浅埋土中梁式结构受冲击波作用的动力响应和弹塑性介质中的卸载波

本文选取双线型弹塑性加载、可变形卸载的土壤模型,分析了浅埋土中梁式弹塑性结构受地面冲击波荷载作用的动力响应,计算了土中由压缩波相互作用而形成的弹塑性弱间断边界,给出了可供设计用的土中结构动力相互作用系数曲线。     

循环荷载下筋箍碎石桩复合地基动力特性数值分析

过7组三维有限差分数值模拟试验,研究了循环荷载作用下筋箍碎石桩复合地基的动力特性,着重分析了4个重要参数对其性能的影响,并将数值计算结果与室内模型试验结果进行了对比分析,验证了数值计算结果的合理性. 结果表明,在循环荷载作用下,筋箍碎石桩复合地基的应力和沉降变化具有明显的动力特性. 相同循环加载条件下,增大碎石密度可有效提高碎石桩的承载力. 筋材使碎石桩的力学性能得到了改善,不同长度的加筋会对碎石桩产生明显不同的效果,在一定范围内增加碎石桩的加筋长度可以有效提高碎石桩的承载力. 筋材对复合地基顶部的累积沉降和应力集中率有显著影响. 筋材能提高碎石桩的整体性,加筋长度越长的碎石桩的振动协调性越好. 桩径对筋箍碎石桩复合地基顶部累积沉降的影响比较明显,碎石桩的最佳L/d值为8/3. 数值计算结果与室内模型试验结果拟合较好,沉降值最大相差7%,桩侧应力值最大相差9%.