哈齐客运专线TJ-3标段CFG桩单桩静载试验及数值分析

以严寒地带的哈齐客运专线T J-3标段为背景,对CFG桩单桩静载试验的方法、加载、卸载情况进行论述,根据试验数据绘制单桩Q-s曲线,对桩的承载力特性进行分析,并利用FLAC 3D软件根据单桩静载试验建立数值模型,与试验对比分析.该工程对严寒地段的其他工程具有很好的借鉴作用.     

抗拔桩单桩承载特性试验及数值模拟

目的研究抗拔桩单桩承载特性,分析桩基础在上拔荷载作用下摩阻力的发挥和桩身轴力的特点,从而验证数值模型的合理性.方法通过数值模拟软件对理想加载条件下的静载荷试验进行数值模拟,并对数值计算与现场实测的荷载-位移关系进行对比,同时对抗拔桩的桩身内力测试结果进行分析.结果数值模拟与现场静载荷试验所得到的抗拔桩的荷载-位移关系符合较好,但是具有一定的误差,六组试桩桩顶位移的实测结果与模拟计算结果的误差最大值为2.43 mm,最小值为0 mm;桩身轴力自上而下逐渐减小,桩底处轴力大小接近0 kN,支盘效应导致轴力发生突变,突变位置在桩顶以下5.5 m左右;桩侧摩阻力分布遵循两头小,中间大的分布规律,且上拔荷载越大,桩侧摩阻力发挥的越充分.结论该模型的建立与参数的选取是合理的,对抗拔桩的工程设计与计算具有一定的参考价值;对桩身轴力与桩侧摩阻力发挥特点的分析可以为工程设计计算提供理论依据.     

基于GTS对单桩静载试验的有限元模拟分析

文章采用有限元对单桩极限承载力静载试验进行分析;该方法采用Drucker-Prager模型确定土体本构关系,在桩土之间设置Goodman接触单元;结合合肥地区的工程实例,利用GTS有限元分析工具,建立有限元模型,进行了基桩静载试验的数值模拟.结果表明,通过合理地设定计算参数,基桩静载试验的Q-s曲线实测值和计算值吻合较好.分析结果对于深刻理解桩土相互作用的机理有重要的意义,为确定单桩极限承载力开辟了新的思路.     

单桩静载实验的有限元模拟分析

针对静载荷实验确定单桩极限承载力的局限性,采用有限元分析方法作为单桩极限承栽力静栽实验的有益补充.该方法采用Drucker-Prager模型确定土体本构关系,在桩土之间设置无厚度接触单元,作为桩土界面的处理方式.结合工程实例,利用ANSYS有限元分析工具,建立实体几何模型,进行桩基静载实验的数值模拟.结果表明,通过合理地设定计算参数,桩基静载实验P-s曲线实测值和计算值高度一致.分析结果对桩土模拟及设计有重要参考价值.     

山地微型桩单桩抗压承载机理及数值模拟

在山地“上土下岩”的特殊地质条件下,确定微型桩的极限承载能力是较为困难的。然而,关于此类问题的研究是比较少的,且普遍对计算理论缺乏系统性的总结。文章对此类地质条件下微型桩单独承受下压荷载的极限承载能力进行了理论推导;使用ANSYS有限元软件,对一个具体的微型桩模型进行了数值模拟,并引用相关的微型桩试验数据,与理论计算结果进行了对比;对极限承载能力的影响因素做了系统性分析。通过研究,提出了“上土下岩”地质条件下的微型桩极限承载力和极限变形的计算方法,并验证了这种方法的可行性,发现微型桩自身参数、土层和岩石层的参数都会对微型桩的承载能力造成影响。     

桩锚试验的数值模拟

提出了一种新型的单元模型来模拟桩锚结构：桩体内的混凝土用脆弹性材料模型、钢筋用典型的应变硬化弹塑性材料模型、桩土间的相互作用则用一种特殊的非线性Winkler（文克尔）类地基来模拟其间的粘合、滑移和分离等力学状态．推导了锚桩工作状态下接触面处的位移解答和刚度公式，编写了有关的计算程序．根据试验的数据结果，用复形调优法对一些计算参数做了反分析研究．最后给出了计算实例，并与工程的实测数据进行了对比．     

大吨位单桩竖向抗拔静载试验技术

结合工程案例,对大吨位单桩竖向抗拔静载试验技术方法进行探讨,研究其可行性和经济性,为单桩竖向抗拔承载力检测提供一种可行、可信的检测技术。     

单桩竖向抗压静载试验方法的中印对比

通过对比单桩竖向抗压静载试验的不同,对中国、印度两种规范的加载装置精度、加载程序、取值方法等进行了横向比较,为参与国内外工程的专业技术人员提供参考。     

高频振动沉桩的试验及数值模拟分析

目前对高频振动沉桩周边土体中超孔隙水压力变化的研究尚不全面,本文研究采用室内小结构模型试验和数值模拟分析钢管桩高频振动贯入过程中桩周土体超孔隙水压力的变化规律.研究结果表明:在测试频率范围内,桩周土体超孔隙水压力随沉桩频率的增大逐渐减小,并随距桩管壁径向距离的增大也逐渐减小;在振动沉桩过程中,桩端首先产生超孔隙水压力且...     

穿刺压载试验及桩-土空腔数值模拟

基于穿刺压载试验,采用ABAQUS/ALE有限元分析方法模拟自升式平台插桩过程,对桩土贯入过程中空腔的作用机理进行数值分析,通过监测桩下、土体表面和桩侧附近土体点位移的时程变化,研究空腔的作用机理.数值模拟结果表明:空腔破坏严重加大桩端承载;桩靴底部土体回流造成空腔垂直壁面剪切破坏是空腔形成及其深度发展的主要原因.针对桩靴穿刺现象,利用穿刺压载试验对数值模拟进行验证.结果表明:数值解与试验结果吻合;穿刺发生时,桩端承载骤降,桩靴外侧压力约为内侧压力5~10倍,压力变化呈非线性分布,这与中国船级社《海上移动平台入级与建造规范》中关于桩靴底部压力呈线性分布假定不符.     

估算单桩承载力与静载试验成果的对比分析研究

单桩竖向极限承载力是工程设计的重要参数,它直接影响着工程的安全性和经济性,文章以某桩基工程为实例,通过对单桩极限承载力的估算值与静载试验成果对比,找出二者之间差异,分析其形成的原因,建议单桩极限承载力的确定应综合分析各种方法,以确定其最接近值,服务于工程建设。     

湘江某引航道系杆拱桥静载试验研究和数值模拟

湘江某引航道系杆拱桥运营时间已达10年以上,拱肋、吊杆及钢绞线等受到不同程度的损伤,为了验证该桥是否满足设计和使用要求,对该桥现场进行了汽车静载试验,并建立了全桥的有限元分析模型,进行了对比分析,试验结果表明:拱肋、桥面及吊杆的变形与空间有限元计算结果比较接近,大部分测点的挠度小于理论计算值,相对残余变形很小,因此可以判断结构处于弹性工作状态;大部分测点的效验系数在0.70～1.00之间;部分效验系数偏大的测点,其挠度绝对值非常小,挠跨比远远小于规范值,因此可以判断该桥梁的整体刚度满足设计要求.     

考虑固结的摩擦型单桩ABAQUS数值模拟

采用ABAQUS软件模拟桩土相互作用中的接触问题.利用ABAQUS软件中的主-从接触算法,在桩侧于土体之间建立了接触对;对桩身采用弹性模型,土体采用摩尔-库仑模型进行模拟,并考虑初始地应力的影响.通过对某大桥试桩的计算,得到了桩侧摩阻力的分布曲线,并对比了不考虑土体固结和考虑固结时桩体的沉降情况.     

海上风力机大直径单桩数值模拟对比分析

利用有限元软件ABAQUS数值模拟,从节省材料用量的角度出发,通过增大桩径的同时减小桩身壁厚来保持桩身材料横截面积不变,来考察不同桩径下,桩身的应力应变的变化规律及荷载传递机理.得到分别在水平和竖向荷载作用下,桩径较大的桩虽然桩壁变薄,仍拥有较好的结构安全储备.再考察大直径单桩侧摩阻力随深度的变化规律,发现桩侧摩阻力随着桩径的增大而增大,表明当桩径足够大时,不能忽略桩径变化对桩侧摩阻力的影响.最后通过分析轴力与桩侧摩阻力之间的关系,得出短桩与中长桩具有不同的荷载传递机理.     

软土地基水泥搅拌桩承载力试验及数值模拟研究

为有效解决地基软弱问题,依托某水泥搅拌桩加固软土地基工程实例,通过承载力试验分析复合地基承载特性及其承载力影响因素,运用ABAQUS建立三维计算模型,研究复合地基的承载变形规律,与试验结果相互验证,得到结论：由承载力试验结果可知,提高当量配合比和养护龄期能有效提高地基承载能力,粉细砂、粉质黏土、粉土、细砂地基承载力依次降低;由单桩模拟结果可知,最大竖向应力和桩身下沉难度均随桩身位移的增大而增大;由群桩模拟结果可知,数值模拟所得地基承载力略低于试验结果,在当量配合比及养护龄期对地基承载力的影响方面,两者规律相似,可相互验证。     

碎石桩单桩受荷模型试验的离散单元法数值模拟

为了克服连续介质模型无法有效反映碎石散体特性的缺陷,将碎石桩视为凸多边形离散块体集合,桩周软土视为理想弹塑性材料,采用二维离散单元与有限差分耦合数值方法建立了软土地基中碎石桩单桩竖向受荷模型,对碎石桩单桩受荷变形破坏及桩土相互作用全过程进行了模拟,通过荷载-沉降曲线、桩体及土体变形场应力场讨论了碎石桩单桩承载破坏机制.数值模拟结果与室内模型试验实测的荷载-沉降曲线、桩体鼓胀变形吻合良好,验证了本文数值模型的合理性.利用离散单元法建立的碎石桩模型无需复杂的本构模型假设便能较好地反映其鼓胀变形和失稳特性,同时讨论了模型的不足与有待进一步研究的问题.     

桥梁单片梁静载试验研究

单片梁静载实验是在架梁之前验证施工质量是否满足规范及设计要求的重要手段,主要是对单梁(板)静载试验步骤、方法、方案及试验结果分析等做一简单的介绍,并结合工程实例来介绍单片梁的静载试验。     

静压单桩施工对道路影响的数值模拟研究

为了进一步认识静压桩施工对周边道路的不利影响,采用三维实体模型,综合考虑了桩、路面与土体的摩擦以及大变形、非线性等因素,使之更加符合实际工程,在无道路和存在5 m宽道路两种情况下,分别进行静力压桩数值模拟,分析了两种情况下土体位移的变化以及存在道路时路面板的位移及应力变化.得到结论:存在道路情况下,地表土体水平位移减小,而深部土体水平位移增大;有路情况下土体竖向位移较无路情况的发生了较大变化;路面板在近桩端下沉,远桩端上翘等.     

单桩基础海上风力机防护装置的船舶碰撞试验与数值对比分析

针对某4MW单桩基础海上风力机,提出了一种新型钢壳-橡胶组合结构的防船舶碰撞装置,分别基于简化缩尺物理模型试验和非线性有限元软件LS-DYNA方法,对船舶碰撞时海上风力机的动力响应特征进行了对比分析,同时,参照相关国际规范,选取了具有代表性的碰撞工况,分别研究了船舶碰撞时无防护装置的海上风力机和船舶碰撞时有防护装置的海上风力机的动力响应特征,结果表明,新型防护装置可以有效地降低作用于风力机主体结构的最大船舶撞击力,它可以利用其外层薄壁钢壳结构的塑性变形来吸收船舶的碰撞能量,从而保护风力机塔架及整体结构的安全.此外,数值模拟结果与物理模型试验结果具有较好的一致性,相关数值模型的有效性也得到了验证.