基于抗滑桩内力计算“m”法的有限差分法

传统的弹性地基系数"m”法在计算抗滑桩或其他横向受荷桩内力时,由于需查表手算,不但计算过程繁琐,容易出错,而且受查用表格中各系数误差的影响,常使计算结果出现不同程度的误差.为此,作者基于"m”法的原理,提出了进行抗滑桩全桩内力计算的有限差分法.同时,编写了该法计算和图形处理程序,与传统方法进行了验证和对比.实例计算结果表明只要等量差分段取得足够小,虽然所耗机时稍长,但可获得高精度数值解,其精度高于采用传统手算法所得解的精度,而且程序图形处理结果可优化抗滑桩的结构设计;该方法也可用来分析其他横向受荷桩,如桥梁桩基、海洋石油钻井平台桩基等的内力.     

植入圆钢组合式嵌岩锚索抗滑桩的内力分析

针对一般锚索抗滑桩存在施工难度大、施工风险高等问题,提出"植入圆钢组合式嵌岩锚索抗滑桩",即采用"灌注桩桩身+多根圆钢+冠梁+锚索"的组合形式。用"多根圆钢+灰岩"共同体代替灌注桩的嵌岩段,既能满足桩的嵌固、抗剪等要求,又能降低施工难度。介绍了该结构形式,并对其进行内力分析。该结构的受荷段为预应力锚索混凝土灌注桩,采用静力平衡方程计算;锚固段为多根圆钢桩,采用地基系数法分析。此外,还进行了算例计算,论证其合理性,并将该结构在实际工程实践中得以成功运用,目前专利已授权。     

抗滑桩内力计算悬臂桩法的改进

对抗滑桩内力计算之悬臂桩法作了适当改进：建立了滑动面上下统一的坐标系;将桩在滑动面以上部分视为弹性定向铰支的悬臂梁,以使滑动面上下位移符合连续性的实际情况;桩在滑动面以下部分视为“Winkler”弹性地基梁,采用地基系数“m”法计算桩身内力,推导了有限差分计算公式;编制了全桩内力计算程序,可适用于滑坡推力和桩前滑体杭力分布的多种形式以及抗滑桩为刚性桩和弹性桩的情况,同时可得到理想的可视化计算结果．以算例进行了比较验证,并介绍了工程应用实例．与传统方法相比,有效地提高了抗滑桩内力分析效率和计算精度．     

刚性地基板的有限差分解及内力分析

通过有限差分法把Winkler地基上刚性薄板的偏微分控制方程由四阶降为一阶。进行更进一步的推导计算,简化为求解线性差分方程组的问题。可以得出板中的内力解,并编制相应的计算机程序。最后给出算例,通过改变水泥混凝土板上荷载位置以及大小进行数值计算,并分析超载对板中最大内力的影响。     

关于预应力锚索抗滑桩内力计算方法的讨论

采用横向变形约束弹性地基梁法设计预应力锚索抗滑桩,按照变形协调原理计算锚索拉力、抗滑桩的位移和桩身内力,并将这种方法用于某一深挖路堑高边坡的预应力锚索抗滑桩工程,根据现场实测结果,讨论了该内力计算方法的合理性.     

抗滑桩在工程边坡治理中的应用研究

在采用传递系数法对边坡进行稳定性分析的基础上,对抗滑桩在边坡治理中的作用原理及其设计参数进行了研究,并提出了抗滑桩应用中应注意的问题。     

地基极限承载力计算式的改进

通过对现有地基承载力系数Ｎγ计算式的比较分析和大量计算,提出取有限差分法为基础并计入荷载倾斜影响的承载力系数Ｎγｉ归一化表达式,由此得出的地基承载力计算结果与已有的试验结果吻合较好。     

考虑位移影响的支护桩内力计算有限差分法

传统的深基坑支护计算方法比较繁琐,而假定的土压力与内力计算结果在许多情况下与实际情况不太吻合.本文将基于有限差分法,根据支护桩位移与土压力的关系,编制了一个迭代的计算程序模拟开挖的土压力变化,进而计算出基坑支护桩每一个点的内力与位移,提高了有限差分法的计算精度,方便进行设计优化和施工监测.     

桩内力的实用计算

目前桩基础的应用越来越普遍，量采用的桩基内力的计算过程比较繁杂。本文针对该状况，按桩的实际刚度采用差分法详细分析了桩的内力随桩入土深度变化的规律，为理于工程计算给出了相应的计算图表，并进行了工程实例验算，可供工程设计时快速查算。     

三种非线性弹性地基梁的变形和内力研究

研究地基反力与地基梁挠度成非线性关系对长、中、短3种类型地基梁的变形和内力的影响。基于实验数据,分别将地基反力与梁的挠度拟合成线性关系和三次多项式关系;然后采用有限差分法和牛顿迭代法编程,解出非线性弹性地基梁和经典线弹性地基梁的挠度、转角、剪力和弯矩随地基梁长度变化的曲线。算例计算表明:对于短梁,非线性弹性地基梁和经典线弹性Winkler地基梁的变形和内力一致;对于中、长梁,二者的相对误差可达到10%~20%,因此在实际工程中应尽量考虑地基反力与沉降的非线性关系;中等长度非线性弹性地基梁和线弹性地基梁变形和内力的相对误差随梁长度变化而变化,而对于长的地基梁二者的相对误差不随梁长度改变而变化。     

软弱地基的石灰桩加固处理

石灰桩作为一种技术可靠、经济、快速的软弱地基加固处理方法已得到了广泛应用．介绍了河南省地质科学研究所近年来利用石灰桩处理软弱地基的成功经验．阐述了石灰桩的加固机理、使用条件和成桩应注意的问题，说明了加固后复合地基的加固效果．     

桩、土、刚性承台相互作用下桩基内力计算新方法

针对港口工程中广泛使用的桩基础在波浪力及荷载作用下与高桩刚性承台和土共同工作的问题,提出较为有效、合理的计算方法.首先以杆系有限元方法为基础,将承台模拟成一根竖直刚性梁,将桩基模拟成线弹性梁,以承台与桩基相连的节点作为主节点,桩基与承台相连的节点为从节点,推导出了刚性承台和桩基的单元刚度方程;其次,桩基与土的相互作用按弹性桩的线性地基反力假设法中的m法计算,推导出了桩土相互作用下桩基单元刚度方程;最后,将波浪力等效成相应桩基单元上的节点荷载,并编写相应的有限元程序(FEPPRC).算例表明:所提出的在波浪力及其他荷载共同作用下考虑桩土相互作用的刚性承台桩基内力计算新方法是可靠的.     

考虑桩-土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法研究

在分析常用计算方法优缺点的基础上,通过引入非线性的桩-土相互作用模型,提出了一种可考虑桩-土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法.首先,采用杆单元对桩体结构进行离散化,计算单元刚度矩阵并合成为总体刚度矩阵;其次,假定基坑内、外侧土压力与桩身位移之间的非线性函数关系,建立非线性的节点荷载函数列阵;再次,根据总体刚度矩阵和节点荷载函数列阵形成总体刚度方程(组),采用Newton-Raphson法求解以得到节点位移列阵;最后,通过单元刚度方程和节点位移列阵反求桩身内力和桩侧土压力.算例分析表明,本文方法计算简单方便,能充分反映桩侧土压力非线性变化的特点,较好地揭示了桩-土相互作用机理,适用于悬臂式排桩内力计算.     

刚性桩复合地基桩土应力比计算

分别取桩、土单元进行受力分析,建立变形协调微分方程.基于荷载传递法,考虑群桩效应的影响,计算出桩与桩侧单位厚度土相互作用的等效刚度系数.根据桩、土和垫层的协同作用及边界条件,求得了刚性桩复合地基桩土应力比,并对影响桩土应力比的参数进行了分析.本文方法考虑了群桩效应、侧向土压力等因素对桩侧摩阻力的影响,对已有的模型试验进行计算,所得计算结果与实测结果较为吻合,验证了该方法的合理性,对工程实践具有一定的指导意义.     

群桩基础的平面框架有限元分析方法

通过将土体水平抗力及竖向摩擦力对桩身的作用转化成弹性支承的边界约束,使得群桩基础的计算能够使用一般平面框架有限元分析程序,便于工程设计人员掌握与应用     

用二次边界单元法计算弹性结构的内力

采用更精确地反映弹性结构边界上的面力分量和位移分量的三结点二次边界单元法求解弹性结构在边界上的位移和面力. 进而求解结构内部点的位移和内力, 算例证实了该方法的精确度.     

银川地区建筑地基沉降计算经验系数取值研究

为获得适合银川地区的建筑地基沉降计算经验系数,选取银川地区的多处工程场地,采用分层总和法和有限元软件ADINA分别计算地基最终沉降量,对比沉降计算结果并分析两种方法的差异;将理论计算的结果对比建筑地基实测平均沉降量,得出沉降计算经验系数,在置信度为95%的条件下,采用Bootstrap法推断出两种方法对应的沉降计算经验系数的置信区间分别为[0.090, 0.142]和[0.055, 0.092],该沉降经验系数置信区间的获得可为银川地区岩土工程技术人员提供参考和借鉴。