桩侧土非线性软化时单桩荷载-沉降曲线分析

基于桩身竖向荷载传递的微分方程,并考虑了桩侧阻力的非线性软化行为,推导出桩身轴力和桩土相对位移关系的增量形式表达式.通过该表达式并依据位移协调法的原理编写的程序,计算出了桩身的荷载沉降曲线.结果表明:计算出的荷载沉降曲线与试验曲线吻合较好,并能反映桩的渐进破坏过程.     

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.     

基于沉降控制的超长桩有效桩长的确定

Cooke的剪切变形传递法的基本假定与超长桩的实际工作性状吻合良好.在分析超长桩荷载传递特点的基础上,以基桩沉降为控制目的,按照剪切变形传递法分析了超长桩的有效桩长.对于常用的设计指标,提供了设计图表.结果表明,摩擦桩的有效桩长与桩土的弹性模量比有很大关系,比值越长,有效桩长就越长,另外,桩径对于有效桩长也有影响,桩径越大,有效桩长就越长.     

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。     

基于沉降控制的超长桩有效桩长的确定

Cooke的剪切变形传递法的基本假定与超长桩的实际工作性状吻合良好在分析超长桩荷载传递特点的基础上，以基桩沉降为控制目的，按照剪切变形传递法分析了超长桩的有效桩长对于常用的设计指标，提供了设计图表结果表明，摩擦桩的有效桩长与桩土的弹性模量比有很大关系，比值越长，有效桩长就越长，另外，桩径对于有效桩长也有影响，桩径越大，有效桩长就越长     

深厚软土中承式桩板复合地基受力与变形特性试验研究

开展现场试验,研究深厚软土区中承式桩板复合地基桩土应力和分层沉降。结果表明：当路基填土高度在桩板结构承台板以下时,随着路基填土荷载的增大,桩顶应力和桩间土压力逐渐增大;当填土高度大于承台板标高后,路肩下桩顶应力和桩间土压力大于承台板下的桩顶应力和桩间土压力;当承台板上基床填筑完成后,承台板下桩间土压力随着时间的推移逐渐减小,地基面桩间土压力呈缓慢减小规律,而桩顶应力逐渐增大,随着预压时间的增大,路基中心处、路肩下和最靠近坡脚处的桩土应力比均呈缓慢增大规律,但是增幅较小;当上部荷载恒定后,地基变形后期沉降主要发生在下卧层位置。     

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.     

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.     

超大厚度Q2黄土场地长短组合桩基础模拟研究

针对超大厚度Q2离石黄土场地,选用大直径长摩擦型桩基桩筏联合基础是此类地区建设超高建筑的不二选择。因此根据在超大厚度黄土场地所进行的单桩静载荷试验的试验结果,基于减沉桩原理,根据长桩控制变形、短桩提供承载力的基本思路提出长短桩组合桩基础设计思想。结合试验结果,分别确定了两种直径相同(d=800mm),长度不同(L_1=40m,L_2=20m),承载力不同的两种桩型,通过上部结构荷载估算确定了长短桩数量,根据相关规范,采用简化模型,利用Ansys有限元软件对全短桩、全长桩及长短桩组合桩基础在竖向荷载作用下的变形特性进行三维有限元分析。结果表明,长短桩组合桩基础不仅可以大量减少长桩用量,而且可有效地控制基础整体沉降和差异沉降,显示其良好的应用前景。     

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.     

基于正交试验和层次分析法的散体材料堆实验研究

通过对散体材料堆竖向加载的正交试验,采用极差分析和层次分析法分析不同的堆积高度,粒径大小,及加栽速率下对散体材料堆抵抗竖向荷载破坏能力的影响．研究结果表明：堆积高度对抵抗力影响很大,粒径大小和加栽速率对抵抗力影响较小,抵抗力随堆积高度增大而减小,随粒径大小和加载速率增大而增大．     

基于荷载传递法的单桩沉降解析解

针对轴向荷载作用下的单桩工作特性,基于荷载传递法,采用了描述桩-土相互作用特性的双折线荷载传递函数,得到了针对桩-土变形全过程的单桩荷载-沉降关系解析解.利用该解析解,计算了具体案例,讨论了模型参数的取值范围,计算结果与实验曲线吻合较好.结果表明,本文方法能较好地描述单桩荷载传递过程,根据静载实验获得的具体参数,计算轴向荷载作用下单桩荷载-沉降关系,并估算单桩的承载力,为桩基础设计提供参考依据.     

萧山国际机场三期新建项目桩基工程设计研究

桩基工程是工程建设的关键部分,对工程的投资、工期和安全等有重要影响。笔者以萧山国际机场三期新建项目桩基工程为研究对象,根据建筑物特征和工程地质条件,对桩基选型、持力层选择、桩基承载力、成桩可能性和对周边环境影响进行分析研究。建议桩型选择无挤土效应的钻孔灌注桩,以圆砾作为桩基持力层;试算了单桩竖向抗压承载力特征值和单桩竖向抗拔承载力特征值,认为本桩基工程选择泥浆护壁钻孔灌注桩切实可行,且只要施工时对泥浆处理得当,一般不会对周围环境产生不良影响。本研究结果可为类似工程提供借鉴。     

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.     

声波透射法在基桩质量检测中的应用及分析

超声波透射法测试是弹性波测试方法的一种,根据透射原理检查桩身的完整性,已成为基桩尤其是钻孔灌注桩无损检测中行之有效的方法之一.与同属的无损检测方法如高应变反射波法、低应变反射波法相比,检测结果更为直观可靠,更适于桩径大、桩长长的基桩的检测,故在混凝土灌注桩的完整性检测中得到了广泛的应用.     

桩端压浆法对提高单桩承载力的效果分析

如何提高钻孔灌注桩单桩承载力对桩基设计具有重要意义,后压浆技术,是利用在成桩过程中预设在桩身内的压浆设备,压入预配的水泥浆液,起到加固处理桩侧和桩端土层,增强桩侧与桩端阻力来提高单桩竖向承载力的方法。本文依据一组混凝土灌注桩的单桩竖向静载试验数据的分析,对桩型和桩基持力层进行比选,分析了桩端压浆法对提高单桩承载力的主要效果。     

基于荷载传递法的载体桩荷载沉降分析

针对载体桩的成桩机理和承载特性,引入桩端承载力增强系数,基于荷载传递法推导出载体桩荷载沉降关系解析。将实测结果与计算结果进行了对比分析,二者基本一致,表明采用本文方法可以有效进行载体桩荷载沉降分析,可以为设计提供参考依据。     

大跨度双向张弦梁地震响应分析

采用通用有限元软件ANSYS,对一个76 m跨的双向张弦梁结构模型进行了地震响应分析.选取3种不同矢跨比及3种不同预应力,分别考虑水平地震作用及竖向地震作用,分析其上部结构的抗震性能.在3种矢跨比情况下,随矢跨比的增大结构抵抗水平地震作用和竖向地震作用的变形能力逐渐增强;在水平地震作用和竖向地震作用下,随矢跨比的增大,轴力都逐渐减小.     

直径850 mm振动沉管灌注桩沉桩过程数值模拟研究

振动沉管灌注桩由于其承载能力高、沉降量低等诸多优点被广泛应用于各类建筑工程,目前已经投入使用的振动沉管灌注桩最大直径是600 mm,基于天水客机改装货机项目中所采用的最大桩径为850 mm的振动沉管灌注桩现场施工进行实例分析。采用数值模拟的方法,通过建立三维有限元模型,模拟振动沉管灌注桩沉桩过程,得到了沉桩时桩侧土体的应力场、位移场和沉桩阻力的变化规律,通过加载和渗流条件下模拟黄土的湿陷过程,预测湿陷量。结果表明,桩体下沉是因为土体的剪切破坏而使得桩体贯入,在沉桩的过程中,桩侧土体的应力值不断增大,且桩端附近土体应力值明显大于其余处土体的应力值;通过桩顶设置位移值可以近似模拟沉桩过程并容易收敛,模拟值与实际值近似;沉桩阻力曲线近似为双折线。黄土湿陷性模拟结果表明,沉降过程中土体区域的水平位移较小,以竖向位移为主,离桩近的位置土体沉降较小,说明采用灌注桩对湿陷性黄土的沉降具有抑制作用。数值模拟结果可为大直径桩的施工提供一定的指导。     

桥台桩基础沉降的有限元分析

路基的填土高度对于桥台基础的受力和变位有着重要影响,特别是在黄土地区修建的桥梁,这种影响表现则尤为突出．针对在湿陷性黄土地区一座高填方路段上的桥梁,建立了桥台桩基础三维弹塑性有限元分析模型,采用ANSYS软件进行模拟,分析了当路堤在填方高度不同、基础在不同桩长、不同桩径的条件下,桥台基础沉降的变化情况,探索了路基的填方高度、基础的桩长、桩径的变化对桥台桩基沉降的影响规律,得到几点关于桥台基础设计有益的结论,可为高填方路段的桥梁设计提供参考．