大直径扩底嵌岩桩抗拔承载性状试验与分析

为了了解大直径扩底嵌岩桩在高层建筑中的抗拔承载力及影响因素,以深圳某高度为660 m的超高层工程为背景,采用自平衡法对3根大直径扩底嵌岩抗拔桩进行加载试验。在试桩试验的基础上,建立了扩底抗拔嵌岩桩数值模型,并进行了三维有限差分数值计算及参数化分析,数值计算结果与试桩试验结果吻合较好,表明建立的模型可以较好的模拟大直径扩底嵌岩桩的抗拔工作特性。同时讨论并分析了大直径扩底嵌岩抗拔桩的桩身轴力、桩身等直径段和扩底处侧摩阻力的分布特征,研究了扩大头周围岩体弹性模量、扩径比和扩底高度对抗拔承载力的影响。结果表明,扩径比的增大对大直径嵌岩桩的抗拔承载力影响较大,扩大头周围岩体弹性模量和扩底高度的影响相对较小。     

饱和土中变截面大直径桩纵向振动理论解和数值解对比分析

基于饱和多孔介质理论,对饱和土中变截面大直径桩的纵向振动特性进行研究。首先根据饱和土动力控制方程,得出大直径桩侧土体复刚度,桩底采用黏弹性支承,再将桩身按变截面分段,采用能考虑横向惯性效应的Rayleigh-Love杆模型建立大直径桩的动力方程。结合初始条件、边界条件和连续条件,利用阻抗递推法求解变截面大直径桩-土动力方程耦合方程得出桩顶频域解析解,通过卷积定理和逆傅里叶变换得出桩顶速度时域半解析解。然后利用ANSYS/LS-DYNA建立有限元模型,将数值解和理论解在桩身存在软硬夹层、变截面以及变截面段桩的长度和位置变化等情况进行了对比分析,利用数值计算解验证了理论计算模型的正确性。     

钻孔灌注桩桩底沉渣对桩承载性状影响

为了对沉渣影响桩的承载特性进行定量研究。根据现场检测试验资料,建立有桩底沉渣的钻孔灌注桩单桩桩土相互作用轴对称弹塑性有限元模型,从桩底沉渣厚度、物理特性以及长径比变化3个方面分析沉渣对桩承载性状影响进行研究。计算结果表明,沉渣的存在降低了桩极限承载力,沉渣厚度越大,沉渣对Q—S曲线影响也越大;当沉渣厚度大于300mm时,桩端阻力降低幅度明显;桩底沉渣一定程度上减少了桩身变形;在对桩底沉渣物理参数进行研究的结果表明,沉渣弹性模量和摩擦系数对桩极限承载力影响明显;长径比越大,桩底沉渣对桩承载力及沉降影响越小。根据上部荷载作用下沉渣变形特性分析,当沉渣性质较弱时,桩的破坏模式更多地表现为一种刺入剪切破坏,与现场测试结果一致。     

大直径扩底桩竖向端承力解析解与试验分析

为了解决目前大直径扩底桩竖向端承力计算方法所存在的不足,将球孔扩张理论应用于扩底桩端承力的计算,建立了扩底桩的球孔扩张理论计算模型.考虑扩底桩桩端外边缘处力矩平衡以及几何对称性,建立极限球孔扩张压力、桩端中心以下主动土压力及扩底桩端承力之间的联系,推导出大直径扩底桩端承力的解析解,求得黏性土和无黏性土中扩底桩端承力的表达式.利用原型扩底桩试验对该公式进行验证,分析得出影响扩底桩端承力的主要因素包括土的粘聚力、内摩擦角、杨氏模量、泊松比、扩底桩的扩底半径和入土深度.试验结果表明:该解答精度满足工程要求;经验方法对扩底桩端承力进行折减只是经验的总结,物理意义不明确.     

大直径扩底桩设计分析

大直径扩底桩由于自身的特点 ,在工程实际中应用越来越广泛 ,文章分析了大直径扩底桩的受力和变形特征 ,依据有关规范 ,对大直径扩底桩的承载力、变形等进行了论述 ,分析了其特点。     

基于透明土材料的扩底楔形桩中性点位置测定

扩底楔形桩由于其桩身截面倒楔形结构,可以有效降低负摩阻力对基桩的影响,但是倒楔形面和扩大头的存在对中性点位置的影响却尚不清楚。为了分析扩底楔形桩中纵向截面形式（倒楔形面和扩大头）变化对基桩中性点位置的影响规律;基于透明土材料和数字图像处理PIV（Particle Image Velocimetry）技术,采用非插入式测试方法开展地面堆载作用下扩底楔形桩的中性点位置测定模型试验,测得不同地面堆载等级作用下桩体沉降与桩周土体沉降等变化规律,探讨桩-土相对位移和中性点位置随地面荷载等级的变化规律;同时进行了负摩阻力作用下等截面桩中性点位置测定透明土模型试验作为对比分析。研究结果表明,利用透明土材料来研究扩底楔形桩中性点位置的试验方法在技术上是可行的;本文试验条件下,由于倒楔形面和扩大头的存在,扩底楔形桩的中性点位置明显较常规等截面桩低。     

大直径扩底桩承载力的沉降变形控制设计法初探

鉴于现有承载力确定方法存在的不足之处,通过对大直径扩底桩承载力确定原则的探讨,给出了按沉降变形控制确定承载力的方法,并推导出了确定无静载试验桩承载力的计算公式,工程实例验证表明,按作者提出方法得到的结果与工程实测值符号较好,能充分发挥大直径扩底桩的潜力,可以供工程设计时参考使用。     

现浇X形混凝土桩模型试验

为了对X形混凝土桩荷载传递机理有更深入的认识,以自行研发的大型土工试验模型槽为依托,进行了X形混凝土桩、同外包直径圆形桩的静载荷对比试验.利用埋设在X形混凝土桩中的监测仪器对桩身轴力、桩端阻力以及桩体沉降等进行了直接量测,分析比较了在桩顶竖向荷载作用下X形混凝土桩与同外包直径圆形桩的荷载-沉降曲线、侧阻力及端阻力的发挥、桩身侧阻力的分布等.试验结果表明:X形混凝土桩中出现了类似于H形桩的"半封闭土塞"及X形混凝土桩的桩端阻力承载力系数小于圆形桩的情况,体现了X形混凝土桩截面形状的影响.     

板桩码头浚深改造方案研究

针对某实际板桩码头工程,用数值模拟方法对其浚深改造方案进行了比选研究.研究发现,原码头浚深后,板桩的弯矩和桩顶沉降增大;在3个改造方案中,在板桩底进行土体加固的方案1中板桩弯矩过大,在板桩墙的后侧设置一排遮帘桩的方案2的板桩顶沉降过大,方案1和方案2相结合的方案3能满足各方面的要求,整体稳定性较高,特别是将面板上的荷载增加1倍后,板桩弯矩、桩顶沉降、桩顶水平位移等仍较小.结果表明,板桩底加固和板桩陆侧设置遮帘桩相结合的方案是该板桩码头较好的浚深改造方案.     

大直径桩扭转波法测试的数值分析

文章采用交错网格有限差分法对大直径桩扭转波法测试进行数值分析,将桩-土系统视为三维线弹性体,建立了轴对称条件下大直径桩瞬态扭转振动模型;根据初边值条件,利用交错网格有限差分法对波动方程进行离散求解,得到了瞬态扭矩作用下的桩顶速度响应,讨论了三维干扰及缺陷响应特点.结果表明:越靠近桩顶中心,桩底反射波与入射波振幅越大;大...     

桩-土作用下桩间距及桩位对抗滑桩及土体力学特性的影响

为探究桩间距及桩位对桩-土作用下抗滑桩及土体力学特性的影响,以某边坡治理工程为例,采用ABAQUS对不同桩间距及桩位的桩-土有限元计算模型进行数值模拟,分析模型达到临界破坏时的抗滑桩桩身内力及土体力学特性的分布规律.结果表明,抗滑桩的弯矩、剪力与桩间距呈正相关,与桩位距坡脚水平距离呈负相关.其中,弯矩随深度的变化曲线呈"凸"形,剪力呈"S"形;两桩中轴线上土体的x、y方向应力分量的幅值变化随桩间距的增大而减小,间接反映出土拱效应强度不断被削弱;土体x方向的应力峰值受桩位的影响较小,其峰值出现在桩后约1m的位置;土体x方向的应力峰值出现的位置随桩间距的增大逐渐远离抗滑桩.     

桩顶竖向荷载作用下桩土响应的数值分析

为了研究桩土之间的相互作用机理,利用数值方法建立桩土计算模型,分析桩顶荷载作用下桩侧摩阻力分布、桩体轴力分布、中性点位置的变化规律以及桩周土体的位移.研究结果表明:桩侧负摩阻力沿桩身先增大后减小,并逐渐过渡到正摩阻力;随着桩顶荷载的增大,桩侧负摩阻力逐渐减小,中性点位置上移;桩体轴力沿桩身呈现先增大后减小的趋势;受到桩侧摩阻力的作用,位于地表的桩周土体沉降受到一定影响,其影响范围随桩顶荷载的增大而减小.     

锚杆静压桩补强加固人工挖孔桩基础

人工挖孔桩基础在施工中若达不到设计要求,且又不能用相同桩基进行补救。文章通过介绍桩基础加固实例,阐述了锚杆静压桩桩基础补强加固时的基本原理;设计需要综合考虑的各种因素以及施工时应注意的要点;从理论探讨到实际施工都有详细说明,以及补强加固的效果,均有详细论述,对其它类似的工程施工质量事故有一定的参考意义。     

预应力高强混凝土管桩-承台组合体受力性能

 对5 个预制桩身与承台组合体试件进行低周反复试验, 分析构件的破坏形态、承载力及延性、锚固钢筋的受力, 研究预制桩身与承台锚固钢筋的不同锚固形式对试件受力性能的影响。结果表明:通过连接板焊接锚固钢筋的试件, 倾角锚固钢筋能延缓试件裂缝的发展, 提高试件的承载能力;在桩身内安放钢筋笼并深入承台的锚固钢筋可明显改善管桩-承台组合体试件的整体性, 提高组合体试件的承载能力、延性, 改善组合体试件的变形能力, 且斜角锚固钢筋试件的承载能力优于直角试件。     

大桩距搅拌桩复合地基沉降计算方法

根据大桩距搅拌桩复合地基的变形机理,在常规复合地基加固区、软弱下卧层沉降计算方法的基础上进行了计算对比,提出复合地基加固区采用复合模量法、下卧层采用应力扩散法计算沉降的方法.阐述了大桩距复合地基沉降计算的基本假定、计算公式和具体计算步骤.结合具体的工程实例,将大桩距复合地基的计算结果与实测的沉降变形结果进行了对比分析.     

长短桩复合地基沉降控制研究

随着复合地基理论的发展,复合地基处理方法得到了很大应用,其优化设计也促进了长短桩复合地基的应用,在满足承载力的要求下,长短桩复合地基的沉降控制是决定地基处理是否成功的关键。探讨了长短桩复合地基的沉降变形规律和影响因素,归纳了长短桩复合地基沉降优化设计思路,为此类复合地基的应用提供借鉴依据。     

考虑地基土共同作用时的灌注桩设计

根据灌注桩设计当中存在的问题,按照ｍ法对考虑地基土共同工作时桩身内力分布和变形进行了研究,给出了弹性长桩与刚性短桩的划分界限及各自的桩身强度设计方法,编写了计算机程序,并制成设计图表．     

PHC管桩单桩水平静载荷试验研究与分析

结合PHC管桩水平静载试验结果,研究了PHC管桩的水平承载性状,确定了单桩水平临界荷载、水平极限荷载和地基土水平抗力系数的比例系数m,并分析了m值与水平荷载和水平位移的关系.     

考虑土拱效应的小桩距抗滑桩侧向力计算

在总结分析国内外抗滑桩极限侧向力确定公式及其适用范围的基础上,将散粒体极限应力状态平衡微分方程引入抗滑桩桩间距对桩后土拱效应影响规律分析中,发现小桩距下桩端土较桩间土先达到极限平衡状态,推力过大时桩端土产生塑性变形而非桩间土绕流,桩土荷载分担比极大. 研究结果可以解释试验中发现的现象,即小桩距下可产生明显的土拱效应,在较大滑坡推力下拱脚优先于拱顶发生破坏. 借鉴目前对桩后土拱效应的研究成果与极限侧向力研究思路,结合日本建设省土木研究所的“土研公式”,提出适用于小桩距下抗滑桩侧向力确定的新方法,可为抗滑桩设计计算提供参考.     

锚桩静载试验法考虑锚桩影响的讨论

随着高层建筑的出现,桩基的应用越来越广泛,因此桩基静载试验成为保证桩基工程质量的重要环节。针对锚桩静载试验法,运用有限元方法并结合具体工程实例,分析了不同锚桩方案对试验结果的影响。结果表明,利用工程桩作为单桩竖向承载力试验的锚桩对试验结果是有影响的;随着锚桩与承压桩距离的增大,锚桩的影响将会减小,工程中应保证a(锚桩距承压桩距离)足够大。当荷载不断增大,土体进入塑性状态后,土层承压能力减弱,锚桩的影响将很小,可以忽略。