灰土桩复合地基有限元分析

应用弹塑性有限元方法,研究了灰土桩复合地基受力机理.结果表明:在固结作用最大位移发生在布桩的位置,沿着桩径的增大,位移逐渐减小;桩顶附近的超静孔隙水压力比较大,桩端下地基上中的超静孔隙水压力较小,且沿着桩身长度方向孔压值呈现一种递减的趋势;下卧层和加固层间水压力差逐渐减小,桩间土的有效应力明显小于桩和桩下端土体的有效应力;荷载作用下整个复合地基桩的位移比桩间土位移小,桩左右边界附近均有一定量的隆起,但是隆起量不大,对工程不会造成太大的影响,在地基稳定性的模拟与计算中,桩左右的隆起所产生的影响也是不可忽视的;在荷载作用下桩的有效应力明显大于桩间土的有效应力,在桩头和桩端有明显的应力集中现象,最大有效应力发生在桩端与土体接触的界面附近.     

砂层地基中预制管桩桩长对基桩沉降量的影响分析

根据竖向荷载作用下的桩-土相互作用原理,并考虑土体应力应变的非线性特征,建立了桩基沉降简化模型.笔者以某高速公路为工程实例,探讨了预制管桩桩长和回弹率在砂层地基中对基桩沉降的影响.研究结果表明:当桩径不变时,基桩沉降随桩顶竖向荷载的增加呈现非线性增大的趋势,随桩长的增大呈非线性减小趋势;增大桩径一定程度上能够减小桩基竖...     

CFG桩复合地基不同参数沉降影响分析

结合兰永一级公路软弱路基处治技术研究项目,为分析不同设计参数下CFG桩复合地基处治软土路基的沉降变化规律,利用非线性有限元软件ADINA建立三维模型,结合比奥固结理论,地基土体按多孔介质材料考虑,采用Mohr-coulomb理想弹塑性模型做固结分析,将填土视为荷载逐级施加,采用生死单元对CFG桩复合地基进行数值模拟。结果表明,相比提高垫层模量与桩身模量,选择较大桩长与合理的桩距、桩径对减小软土路基沉降更为明显,裙桩效应对于减小软土路基沉降起积极作用,软土路基经过CFG桩复合地基处理后满足一级公路工后沉降要求,加固效果明显。     

CFG桩加固软土路基参数敏感性数值分析

交通建设中对路基工程要求较高,选择满足交通建设需求的路基设计参数是工程建设的重要环节.为此,该文设计了CFG桩加固软土路基参数敏感性数值分析方法.以某处于剥蚀丘陵间丘间谷区域的公路工程为目标,采用弹塑性有限元法,以四节点实体单元模拟土体,依据土体弹塑性蠕变现象塑造其本构模型,且土体屈服条件选择服从摩尔-库伦准则,利用结构单元和线弹性模型模拟CFG桩、桩帽和路基填土、垫层,在动力荷载条件下分析CFG桩加固软土路基参数敏感性数值.分析结果显示:路基竖向速度均出现降低趋势,不同区域降低幅度有所差异;CFG桩结构刚度与填土荷载下路基沉降之间呈反比例相关,刚性结构柔性结构相比,路基沉降降低45%以上;利用CFG桩加固后,土体沉降主要为蠕变导致的次固结沉降.     

一种直接加固软弱下卧土层地基方法的 三维有限元分析

软弱下卧土层直接加固法是一种新型软土地基处理方法.该方法充分发挥了上部良好土层的力学性能,在满足工程建设要求的同时,避免了大量土方的开挖和堆放,具有节约成本,缩短工期,清洁环保等优点.简要介绍了软弱下卧土层直接加固法的受力机理和施工方法,基于ABAQUS有限元软件,对该法加固后基础的沉降、应力分布、桩身压缩沿深度变化、桩土应力比及桩土模量比等进行了初步探讨,并与加固前的天然地基进行了对比分析.研究结果表明,在相同上部荷载作用下,采用软弱下卧土层直接加固法能有效地减小基础沉降,显著提高地基承载力,降低地基土的应力水平.     

基于板底脱空的水泥混凝土路面动力特性分析

为了分析板底脱空的水泥混凝土路面动力特性,基于Winkler地基上设置接缝并在接缝处布设钢筋的9块板水泥混凝土路面结构的三维动力有限元模型,利用Adina有限元中的生死单元模拟不同程度的脱空,分析了移动荷载作用下路面板在不同荷载位置、脱空面积、地基反应模量等条件下的动态弯沉和最大弯拉应力变化规律。结果表明:无论是否存在脱空,在板角隅处引起的动态弯沉和弯拉应力都最大,为最不利脱空位置;弯沉和弯拉应力随着脱空面积的增大而增大、随着地基反应模量的增大而减小。研究结果为指导今后水泥混凝土路面结构设计及路面板下地基脱空判断提供了理论依据和参考。     

水泥搅拌桩处理软土路基变形影响因素分析

为研究水泥搅拌桩处理软土路基的路堤变形影响因素,通过运用有限元软件建立软土路基数值模型,并针对不同地基不均匀程度、路堤高度、桩长及桩位间距对路堤位移及应力的影响规律进行对比分析,得出以下主要结论:地基不均匀程度为工况②时,路堤的变形量和应力值最为合理;路堤高度20m时,路堤位移和应力增大幅度较小,路堤高度20m时,位移和应力增长幅度较大;适宜增加水泥搅拌桩长度可以有效减小路堤变形和轻微降低路堤的应力变形量;增加水泥搅拌桩桩位间距会增大路堤位移变形量和水平应力变形量。研究结果可为水泥搅拌桩处理相关软土地基提供借鉴。     

基于正交设计法的刚性桩复合地基模型参数敏感性分析

刚性桩复合地基能很好地改善软弱地基,其中的褥垫层、承台、刚性桩、土和注浆体都能不同程度地影响复合地基的沉降变形.本文基于正交设计法,利用大型有限元软件ANSYS在工程实例的基础上进行了褥垫层厚度、褥垫层模量、承台厚度、承台模量、桩的长度、桩径、桩的模量、上层土模量、下层土模量和注浆体模量、桩距11个参数对复合地基最大沉降和承台差异沉降的敏感性分析.研究表明:刚性桩复合地基中的注浆体模量、上层土模量、桩径、桩距基数对复合地基最大沉降的敏感性显著,桩距、桩径、褥垫层模量、上层土模量基数对承台差异沉降影响相对较大,桩距、桩径、上层土模量对刚性桩复合地基变形计算结果的影响显著.     

剪切速率效应下路基盐渍土应力-应变软化模型及抗剪强度参数试验研究

盐渍土这一特殊土,目前作为路基填土在西北地区的应用十分常见,其工程力学特性广受关注,且随环境变化对路基工程影响明显。通过室内三轴试验,分析了路基盐渍土在不同围压下加载速率、含盐量、含水率的改变对其抗剪强度参数黏聚力和内摩擦角的影响机理,并以此建立了盐渍土应力-应变软化本构模型。试验结果表明:土体软化模型能较好反映盐渍土的应力-应变关系曲线变化规律。随着加载速率的增大,黏聚力先增大,后有减小趋势,内摩擦角先减小后有缓慢增大趋势,二者类似横坐标方向镜像对称。当含盐质量分数从2.54%增加到16.54%时,黏聚力和内摩擦角变化一致,均为先减小后增大,临界含盐质量分数在10%左右。当含水率增加时,黏聚力和内摩擦角均有明显减小趋势,当下降到一定值后趋于平稳。     

一种实用的桩 筏 土非线性共同作用分析方法

提出了一种实用的考虑上部结构影响的桩筏土非线性共同作用分析方法：用薄厚板通用矩形单元建立筏板刚度矩阵用分层地基模型,建立地基柔度矩阵和刚度矩阵, 通过调整土的压缩模量近似模拟土的非线性针对层状地基中桩与桩、桩与土相互作用的内在机制,用剪切位移法和递推原理导出桩顶柔度系数的计算公式,建立桩土支撑体系柔度矩阵的近似解析公式,获得桩土支撑体系刚度矩阵上部结构用子结构方法分析,将刚度和荷载向筏板中性面凝聚最后用该文给出的耦合方法,将上部结构、桩土支撑体系和筏板的刚度矩阵进行耦合,建立共同作用方程利用该方程可方便地进行桩筏基础桩顶反力及筏板位移特性研究,具有较好的实用性     

粉土地基上高层建筑筏形基础监测研究

通过现场测试的方法研究粉土地基上高层建筑筏形基础的上部结构、筏形基础与地基相互作用问题,测试高层建筑的沉降、筏板钢筋应力和基底反力的分布变化规律。结果表明:随着楼层荷载的增加,基础沉降相应增加,同一轴线上测点沉降呈抛物线型;基底反力随着上部结构荷载的增大而增大,荷载较小时基底反力增长较快,建筑结构超过7层后增幅较小;基底反力为中部较小,角部和边部较大;筏板内钢筋应力随上部结构荷载的增加而增加,筏板内上层钢筋的应力增长较快,下层钢筋应力增长较慢,最大钢筋应力为84.63MPa,筏板边缘钢筋应力大,而内部钢筋应力小。     

长螺旋钻机管内泵压灌注CFG桩施工质量问题控制措施

<正>一、CFG桩水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash GravelPile),简称CFG桩。它是由水泥、粉煤灰、碎石(或石屑、砂)加水拌和灌注形成的高黏结强度桩;CFG桩成桩后与桩间土、褥垫层一起形成复合型地基。CFG桩复合型地基可以较大幅度地提高天然土层的承载能力,减小路基的基础沉降,具有建造方法简单、     

基桩负摩阻力时间效应的有限元分析

分析了桩顶荷载对于负摩阻力桩基荷载传递性状的影响.采用有限元方法模拟了基桩负摩阻力随着固结时间的变化.计算结果表明,随着土体固结时间的延续,在有无桩顶荷载的两种情况下,负摩阻力引起的桩身附加轴力均逐渐增加.与无桩顶荷载比较,桩顶荷载的作用使得中性点的位置明显上移,负摩阻力引起的下拽力减小.桩顶荷载推迟了负摩阻力出现的时间并使得负摩阻力引起的桩身附加轴力有所减小.不考虑桩顶荷载的负摩阻力的分析方法过高估计了下拽力,中性点的位置低于计算结果,正确的分析方法应当考虑桩顶荷载作用.     

高层建筑筏板基础共同作用的监测与分析

【目的】为了研究高层建筑对筏板基础的影响，对筏板基础沉降、钢箔应力和基底反力变化规律展开讨论。【方法】以郑州某实际工程为分析案例，利用现场的实测数据对筏板基础沉降、钢筋应力和基底反力的变化趋势进行讨论分析。【结果】研究发现：基础沉降值与上部荷载的变化成正比，沉降曲线呈下凹形，筏板基础中间的沉降量明显高于两边的沉降量；上部荷载增加，基底反力增大明显，对基底的反力测点分析发现角部比边部和中部的反力大；随着上部荷载的变化，钢筋顶层应力较底层变化更为迅速，分布在边部的钢筋应力较中部更大，筏板边部钢筋应力大于中部钢筋应力。【结论】该研究可以为后续深入研究高层建筑对筏板基础的变形影响提供一定参考。     

层状地基中桩顶反力及沉降特性的非线性分析

桩筏基础的承载力、位移特征分析,尤其是建立在桩-土-筏共同作用基础上的以减小沉降差为目的的变刚度调平分析是目前桩筏基础设计的难点与热点.本文利用一种新的非线性共同作用分析方法和程序,分析了桩筏基础当筏板厚度、桩距、桩长和桩径变化时,筏板的位移特性和桩顶的反力及其分布规律,得到了一些有意义的结论.利用本文的分析结果,可以进行桩筏基础变刚度调平设计,以达到减少桩筏基础筏板沉降差的目的.     

地铁区间隧道下穿邻近高架桥桩基础变形分析

【目的】隧道侧穿或下穿高架桥的施工情况及相关研究越来越多,但是对于双隧道下穿临近高架桥且以粉土为主要成分地质条件的案例研究较少。【方法】本研究以深圳地铁7号线西丽～珠光（DK2+420～DK5+190）段盾构区间下穿高速高架桥为背景,建立三维数值计算模型对墩顶位移和离隧道最近桩节点位移变化进行分析研究。【结果】研究表明：墩顶横向位移在先行隧道贯通前逐渐增大,但随着后行隧道的开挖,桩基两侧的土体产生的土压力逐渐平衡,墩顶横向位移逐渐减小,向初始位置靠近;墩顶纵向位移随着隧道开挖逐渐增大,位移方向同盾构掘进方向相反;墩顶竖向位移随着盾构掘进逐渐增大;双隧道两侧桥桩横向位移随着隧道的开挖和墩顶力的共同作用,位移逐渐增大,左右线贯通后达到最大值,但双隧道中间桥桩随着右侧隧道掘进,由于两侧土体产生的土压力逐渐平衡,横向位移逐渐减小,向初始位置靠近。【结论】下穿邻近高架桥的粉土地层的地铁隧道,应根据其工程变形规律,避免对既有工程造成影响,本研究对于同类型工程设计和研究具有一定参考。     

青海某地质库灰土固化盐渍土膨胀性试验研究

硫酸盐渍土在降雨入渗下膨胀性会发生显著变化,并引起各种工程病害。以往对盐渍土膨胀性研究较多,但针对石灰固化硫酸盐渍土地基在经历长期不均匀入渗后膨胀性变化的研究较少。为此,研究依托青海省实物地质库地基膨胀治理项目,以灰土固化硫酸盐渍土地基为对象,利用自由膨胀仪及固结仪研究地基土自由膨胀率及不同级别荷载下膨胀性变化规律,并根据试验结果分析了灰土固化硫酸盐渍土地基膨胀原因。结果表明:不同级别荷载对该地基土膨胀率具有不同程度的抑制作用,并导致变化速度不同,存在最佳抑制荷载。随着土样上覆荷载的增大,膨胀率与指数函数拟合关系良好。随着土体密度的增加,膨胀率呈现出先减小后增大再减小的变化规律。该地质库地基土膨胀原因中水是外因,氧化钙及硫酸钠是内因;外因是直接原因,内因是前提条件,在内外因素的共同作用下造成该地质库地基膨胀。该研究结果可为类似工程的地基处理提供一定的指导作用。     

粉砂土路基边坡稳定性影响因素研究

基于粉砂土路基,采用有限元折减强度法研究路基边坡高度、坡度和粘聚力、内摩擦角、回弹模量、剪胀角等力学指标对路基边坡安全稳定系数的影响,给出粉砂土路基边坡稳定性分析时力学指标的推荐值以及路基边坡合理的高度和坡度。结果表明:粉砂土路基填方路基高度小于8m,坡度小于1∶1.25;挖方路基高度小于12m,坡度小于1∶0.7。采用有限元强度折减法分析粉砂土路基边坡的稳定性时,对于路基填土而言,粘聚力取值大于25kPa,内摩擦角大于25°,回弹模量宜取10 000kPa,剪胀角宜取0°;对于地基土而言,粘聚力取值大于5kPa,内摩擦角大于15°,回弹模量宜取10 000kPa,剪胀角宜取0°。     

察尔汗盐岩路基溶蚀数值模拟及病害分析

为了研究察尔汗盐岩路基在渗流溶蚀作用下的特性,通过采用大型有限元软件ADINA中的结构模块与流体模块分别进行建模,最后将两者耦合进行流固耦合计算分析。并运用CT实验验证了数值模拟结论的正确性。结果表明:由于湖水渗入引起的路肩沉降、横向位移和路基内部有效应力均大于自重所引起的;路基两侧卤水水位差也是影响路基变形的主要因素;盐岩路基溶蚀病害主要因素包括岩溶、盐业生产和毛细水。     

基于附加质量法的二维重力坝地震响应研究

为研究重力坝在地震动力荷载作用下的一般反应规律,以万家寨水利工程挡水坝段为分析对象,基于附加质量法对其进行动力时程分析,分析坝体关键点在地震过程中的应力、位移、损伤等地震响应的变化规律。结果表明:坝体不同部位的应力变化趋势基本相同,其中最大应力值出现在下游折坡点处,峰值应力9.78 MPa;随着坝体高度的增加位移增大,位于同一高度时,下游位移高于上游位移;损伤主要集中在下游折坡点处,随着地震的持续增大,从F点逐渐向坝体内部扩展。