考虑桩土界面初始临界摩阻力影响的基桩沉降计算方法

桩土界面荷载传递函数模型对基桩沉降计算有重要影响。首先,在现有土与结构接触面剪切试验研究成果的基础上,分析桩-土界面在荷载作用下的变形特性,建立考虑桩-土界面初始临界摩阻力影响的荷载传递双曲线模型。其次,用线性弹簧模拟各桩段,用塑性摩擦片和非线性弹簧的并联组合元件模拟桩侧土体的侧摩阻力,用非线性弹簧模拟桩端阻力,得到了能考虑桩-土界面初始临界摩阻力影响、土体分层性和非线性特性的基桩沉降计算方法。最后,利用该方法对某工程实例中的2根试桩进行计算,并与未考虑桩-土界面初始临界摩阻力影响的计算结果进行比较。结果表明：考虑桩-土界面初始临界摩阻力影响的计算结果较未考该影响的计算结果,在加载的初始阶段,更接近实测数据。     

软土地基桩侧表面负摩阻力解析模型

考虑了桩土的相互作用,利用太沙基固结理论建立了桩侧表面负摩阻力非线性解析模型,在此基础上分析了软土地区桩倒表面负摩阻力的影响因素．结果表明,桩体特性、土体特性、桩土界面强度、堆载及土体结构性等对桩基负摩阻力均有不同程度的影响．为类似地层条件下桩基础承载力的设计提供有益参考．     

基于ABAQUS的桩侧摩阻力仿真分析

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,在桩侧与土体之间建立接触对;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。通过计算,得到了桩侧摩阻力的分布情况,在算例中模拟了某试桩工程的桩侧摩阻力和桩顶总沉降,与现场测试结果相一致。     

基于剪切位移法的基桩负摩阻力计算

在对现有2种常用基桩负摩阻力计算方法进行分析的基础上,探讨了影响桩土间实际负摩阻力的主要因素.进而根据有效应力原理,建立出能充分考虑桩土剪切位移对摩阻力发挥程度影响的基桩负摩阻力计算分段曲线模型,并由此推导出基于荷载传递法的负摩阻力计算基本微分方程,并给出了在不同桩土相对位移条件下基桩负摩阻力计算的分段解析式.在此基础上,引进土体在均布压力作用下沉降的弹性解,从而得到了桩身轴向力、中性点的位置及基桩负摩阻力计算的改进方法.理论与工程实例试验结果对比分析表明,采用该方法所得的桩身轴力随深度的变化曲线与实测曲线吻合良好.     

螺纹桩负摩阻力计算方法

螺纹桩特殊结构形式,使得其更容易产生较大的负摩阻力。对螺纹桩负摩阻力的研究具有重要的理论和工程实际意义。首先讨论了螺纹桩负摩阻力的产生机理及其主要影响因素。并利用佐藤悟双折线模型,通过荷载传递法建立出螺纹桩负摩阻力的基本微分方程。利用连续和边界条件解出桩土相对位移解析式,进而推导出桩身轴力、中性点位置及负摩阻力计算公式,为螺纹桩的进一步研究应用提供一定的理论支持。     

单桩桩侧摩阻力变化规律的三维数值模拟

桩土间的相互作用是桩侧产生摩阻力的本质原因,本文基于MADIS/GTS软件通过设置不同接触单元、变化接触单元中剪切刚度模量、法向刚度模量对承受竖向力的桩侧摩阻力、轴力及应力等进行了分析。结果表明:在不同土层中设置相应的接触单元时,摩阻力在土层分界面处会出现明显拐点,对桩顶位移也有一定影响;随着模量值的增大桩侧摩阻力值也随之增大。     

热-力耦合作用下能量桩单桩分析方法及工作特性研究

能量桩在正常服役过程受热-力耦合作用,其荷载传递特征将发生改变,但现有能量桩承载特性的理论方法尚不够完善.为研究热-力耦合作用下能量桩单桩承载特性,考虑温度对荷载传递函数的影响,提出基于荷载传递法和能量平衡原理的热-力耦合作用下能量桩单桩分析方法,通过迭代求解得到任意荷载-温度组合作用下桩身内力和位移,将计算结果与试验结果进行对比,结果较吻合.研究结果表明：温度作用会影响桩身轴力和桩侧摩阻力变化规律.对不同桩顶荷载水平下的桩顶沉降值进行分析,在荷载-升温/降温工况下,当桩顶荷载水平较低时（≤25%Pu,Pu为极限荷载）,温度变化对桩顶沉降幅度影响显著,桩顶沉降幅度可达到55%（25%Pu）;尤其荷载-降温工况下,当桩顶荷载水平超过75%Pu时,桩顶沉降量临近极限值,此时需特别注意桩基承载性能.     

荷载传递法在群桩分析中的应用

用叠加力的方法,把荷载传递法应用于群桩,提出了一个简单可行的途径,它可以考虑成层地基和土的非线性以及桩与土的相互作用,也可考虑桩土分担荷载的情况。     

考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法

依托在高填方夯实地基上进行的桩侧负摩阻力现场试验,根据负摩阻力测试结果,提出考虑固结效应的高填方夯实地基桩侧负摩阻力计算方法。该方法对高填方地基强夯加固区与非加固区分段进行侧摩阻力计算,采用太沙基一维固结理论计算桩侧土沉降,反映固结效应对桩侧摩阻力的影响,利用土-混凝土界面直接剪切试验得到桩土荷载传递函数,反映桩土相对位移对侧阻力发挥程度的影响,采用有限差分法求得计算公式的数值解,并将计算结果与现场试验结果对比分析。结果表明,采用文中推导的公式计算的桩侧负摩阻力沿深度的变化趋势与现场试验测试结果一致,现场实测桩侧负摩阻力值约是理论计算值的1/2,工程应用时可将理论计算的桩侧负摩阻力值乘以0.5的折减系数。     

基桩负摩阻力的时效分析

首先采用太沙基一维固结理论计算某时刻桩侧土体的固结沉降量，并对影响其结果的关键参数一固结系数进行了深入讨论，在此基础上，引入改进的佐藤悟双折线模型，用荷载传递概念建立出基桩各段的力平衡方程与位移平衡方程，然后对桩顶位移赋初值，即可经迭代计算求出该时刻桩身负摩阻力发展情况和中性点位置．最后，利用本方法对某实例进行了计算，其与另外3种理论计算结果的对比表明，该方法能较准确地描述基桩负摩阻力随时间的发展过程．图5，参8．     

水平荷载下楔形桩桩-土相互作用理论分析

基于文克尔地基模型,把桩周土离散为一系列独立的弹簧模型,然后根据欧拉-伯努利梁的挠曲线微分方程,建立楔形桩在水平荷载作用下桩身的变形和内力的理论计算方法,再基于所推导的计算公式,编制楔形桩内力、变形的计算程序,分析其受力特性。通过针对水平荷载作用下楔形桩透明土模型试验结果的对比,验证本文所建立理论模型的准确性和可靠性,分析基桩形式(如楔形角、桩长等)、桩体性质(如弹性模量等)以及水平荷载等级等因素对楔形桩水平向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、有效地计算水平荷载作用下楔形桩桩-土相互作用及桩周土体响应规律,尤其是在小荷载作用条件下,可以推广应用于其他纵向截面异形桩的水平向承载力的设计计算。     

三维空间桩与土作用的有限层－有限元混合法

提出一种解决三维空间桩与土相互作用的有限层一有限元混合模型．算例表明，此模型适用范围宽，计算速度快，使用方便，并在理论上发展了有限层法．     

砼芯水泥土桩复合地基工作性状研究

考虑地基土体分层以及砼芯和深层水泥土搅拌桩(DCM桩)长度不同的情况,提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析方法,并将该法所得沉降计算结果与实测结果进行比较,验证该方法的可靠性;随后采用所提方法分析含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平等因素对复合地基桩土应力比和沉降的影响。研究结果表明：含芯率、芯长比、面积置换率以及荷载水平均会对复合地基的工作性状产生较大影响,且含芯率、芯长比与桩土应力比呈正相关,面积置换率、荷载水平与桩土应力比呈负相关;在复合地基各部分的沉降中,纯水泥土桩段压缩所造成的沉降量占比较高,且受芯长比、面积置换率以及荷载水平的影响较大。     

一种单桩荷载-位移曲线数值计算方法的探讨

提出了一种利用荷载传递的双曲线模型计算单桩荷载－位移曲线的方法．该方法将桩划分为若干计算桩段,充分利用工程地质资料可以较好地计算出单桩荷载－位移曲线,并求得单桩极限承载力．计算结果与实测值比较吻合．     

考虑地基液化后大变形的桩-土动力相互作用分析

地基液化后的侧向变形是导致桩基础震害的主要原因之一。该文给出了1995年日本阪神地震中水平地基液化后的侧向大变形对桩基础破坏作用的调查结果;在能统一描述饱和砂土液化前后尤其是液化后的大剪应变响应的本构模型的基础上,采用Penzien简化法建立桩一土相互作用计算模型,对该震害实例进行了计算分析。分析结果表明,考虑地基液化后剪应变分量的桩基础变形的计算值和实测值符合较好,液化后的剪应变分量控制着桩基础的残余变形。     

有限层有限元混合法研究桩土相互作用

提出研究桩土相互作用的新模式－有限层有限元混合法，将半无限空间问题转化为准二维平面问题求解。经理论分析，推导出可解决弹塑性问题的公式。通过实例分析并与三维有限单元分析比较，证实本方法不仅理论清晰、简捷，而且精度较高，运算速度快，应用前景广阔。     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

关于复合地基含义的探讨

介绍了复合地基的概念和荷载传递的机理,探讨了复合地基与复合桩基的关系。     

考虑桩土共同作用的桩基涡致振动

针对目前跨海大桥兴建过程中频繁出现的涡致桩基破坏问题进行研究,给出一套考虑桩土作用的计算方法.认为动荷载作用下桩基础的承载能力取决于桩与周围土体之间的动力相互作用的结果,研究上部涡振荷载作用下桩基动力反应必须基于桩土共同作用的原理.为了充分考虑桩土相互作用对单桩反应的影响,建立了桩土相互作用的模型,采用Novak动力地基理论,得到并求解桩土共同作用下的振动方程.针对多土层的实际情况,利用传递矩阵法的理论计算不同土层之间的荷载传递,计算得到桩基的柔度矩阵.根据涡致振动荷载的特点,重点考虑其中横向力部分的作用,研究其荷载分布.根据得到涡振输入荷载与考虑桩土共同作用的桩基柔度矩阵,给出了一套可行的理论计算方法.     

以变形控制为原则的桩基础设计方法研究

以变形控制为原则的桩基础设计是现代桩土相互作用理论的主要成果之一。文章简要介绍了其发展状况 ,列出了减少沉降量桩基、复合桩基、疏桩基础和变刚度调平等几种主要的设计方法 ,对它们进行了分析比较 ,总结出它们的优缺点及适用条件 ,并结合工程实例对各种设计方法进行对照比较 ,从而能更合理地、有选择性地应用于工程实践中。