ALE法在扩底桩上拔承载力有限元分析中的应用

扩底桩以其良好的抗拔特性,在地基土质较好的地区得到广泛的应用.在有限元计算中,扩底桩在承受上拔荷载情况下,土体网格由于变形过大而产生严重的网格畸变,结果的收敛性较差.任意拉格朗日-欧拉法可以很好地解决上述问题,该方法将传统的拉格朗日单元与流体分析常用的欧拉单元的优点相结合,成为目前非线性连续介质力学中大变形分析的非常有...     

扩底抗拔桩承载变形特性模型试验研究

为了解扩底抗拔桩的承载特性和桩身内力的分布.本文通过室内模型试验研究了长径比、桩身表面粗糙程度这两个因素对扩底桩极限抗拔承载力、桩身轴力和桩侧摩阻力分布的影响,并与等截面桩进行了对比研究.结果表明:(1)当桩身长径比L/d为15和40时,扩底桩能显著提高等截面桩的极限抗拔承载力,提高幅度为30.8%～85.7%.(2)扩底桩抗拔力主要由等截面段桩侧摩阻力和扩大头抗力两部分构成,前者占总抗拔承载力比重随加载的增加而线性减小,后者占总抗拔承载力比重随加载的增加而线性增大.极限状态时,对L/d=15与40的扩底桩,扩大头抗力占总抗拔极限承载力的比例分别为50%和35%.(3)扩底桩在桩端附近的轴力小于等截面桩,且轴力值随加载的增加呈线性增长趋势.(4)扩底桩在桩端附近的桩侧摩阻力由于扩大头的侧向挤土效应而显著大于等截面桩对应位置处的侧摩阻力.极限状态时,前者的值约为后者的3.8倍.(5)当扩底桩达到极限抗拔承载力时,扩底桩在桩端附近处的桩侧摩阻力未达到最值,有进一步增大的趋势.该研究成果可为扩底抗拔桩的桩身结构设计提供有益参考.     

黄土地区扩底抗拔桩单桩承载性能探究

为研究扩底抗拔桩的抗拔极限承载力及桩身尺寸对承载力的影响,结合已有文献资料,对抗拔桩的荷载-沉降曲线进行分析判断,并结合规范及经验公式(初始直线斜率法、L1-L2法)对数据进行对比分析,并研究其变形规律:首先得出规范法计算粉质黄土地区抗拔桩极限承载力中桩身周长取值范围,验证了经验公式在实际工程中的实用性;其次,对不同桩长扩底桩的承载力进行研究,在一定范围内发现随着扩底抗拔桩桩长增加,其承载力也相应增加,6号桩长是7号桩长的1.45倍,但6号桩承载力较7号桩提高了2倍;最后利用Midas软件对单桩抗拔性能进行数值模拟分析,验证了数值模拟对桩基抗拔承载性能预测的可行性,为更好地研究抗拔桩提供了一些有效的方法。     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性现场试验研究

依托国网路平―富乐500 kV双回线路工程中嵌岩抗拔桩极限载荷试验,针对其中3根嵌岩扩底抗拔桩,对其桩顶荷载位移关系曲线、桩身轴力及桩身侧摩阻力等特性进行分析。结果表明,对所处岩土层相同、桩长接近的抗拔桩,嵌岩扩底抗拔桩较等截面桩不但能够显著提高极限抗拔荷载,而且能够有效降低桩顶位移。扩大头所处岩层性质对其所能提供的抗拔力影响较大,处于中风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力要显著大于位于强风化岩层中的扩大头所提供的抗拔力。对同为扩底型的嵌岩抗拔桩,桩长较短时,扩大头提供的抗拔力占桩体极限抗拔荷载的比例更高,扩大头的扩底作用更显著。对于扩大头位于中风化岩层且扩大头上部等截面段具有一定厚度的黏土层与强风化岩层的抗拔桩,其等截面段与黏土层、强风化岩层接触部分极限侧摩阻力可在规范建议标准值的基础上,根据工程实际适当提高。     

湿陷性黄土地区送电线路铁塔掏挖式基础试验研究

根据现场真型试验 ,研究了豫西湿陷性黄土地区掏挖式扩底桩铁塔基础在下压力、上拔力同时有水平力反复作用下的变形性能及桩土联合作用规律 ,以此对基础的承载能力和工作性能进行了分析评价 .结果表明 ,在此地区采用所设计的基础是可靠的 ,能够满足送电线路工程的设计要求     

单向冻结条件下扩底桩抗冻拔能力试验研究

采用单向冻结的方法,针对季节冻土区扩底桩的抗冻拔能力,分别选取不同扩角(无扩角直桩、45o、60o、70o)和不同埋深(240、290、340 mm),以及不同扩底直径(74、98、114 mm)的扩底桩开展室内试验研究.根据试验及计算结果,3组试验的最终冻结深度分别为19.51、14.36、14.80 cm.不同扩角...     

自扩式斜桩的承载性能

通过有限元模拟分析和模型试验相结合的研究方法分析了自扩式斜桩与竖直双桩的竖向承载性能，发现自扩式斜桩由于成桩过程中对土体的强烈挤压作用．其抗压和抗拔性均优于竖直双桩，而且随着自扩成桩夹角的变化，自扩式斜桩的竖向极限承载力亦相应变化，并存在竖向承载实用最优夹角．研究认为自扩式斜桩竖向承载性能优于竖直桩，又特别适用于构筑物的抗拔需要．     

挤扩支盘桩抗拔承载特性的模型试验研究

基于模型试验分析了上拔力作用下挤扩支盘桩的荷载-位移曲线特征、轴力分布特点和抗拔承载力的构成,研究盘径对承载特性的影响规律。结果表明：挤扩支盘桩比直孔桩具有更高的抗拔承载力和抗拔刚度,其拔出破坏具有脆性破坏的特征,同时盘径对挤扩支盘桩Q-s曲线的影响主要在加载后期体现;挤扩支盘桩发生脆性拔出破坏的原因是承力盘引起的土体突发剪切失效,而挤扩支盘桩的抗拔极限承载力主要由挤扩盘压力引起的土体滑移面强度和盘上直孔段的桩土接触面强度决定;上拔力作用下挤扩支盘桩的抗拔承载过程由盘上土体挤密阶段、弹性锚固阶段、塑性锚固阶段构成;盘阻在挤扩支盘桩抗拔承载力中的占比随着盘径的增大而增大,加载后期的盘阻贡献率相对于加载初期可以提升6%～8%。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟 ,得出扩底桩单桩临界桩长与桩土模量比和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟,得出扩底桩单桩临界长与桩土模量和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

大直径等截面桩与扩底桩的承载特性研究

基于荷载传递法和广义双曲线函数,建立了大直径扩底桩的单桩解析模型。利用ABAQUS软件建立等截面桩与扩底桩的有限元分析模型,土体用Mohr-Coulomb本构模型,桩体采用弹性模型,在桩土接触面间设立接触对。分析了桩底沉渣、扩底高度和扩底直径对大直径等截面桩与扩底桩承载特性的影响,得出桩身轴力、桩侧阻力和桩顶沉降等变化规律。结果表明,扩底桩可明显提高承载力并减小桩顶沉降;工程应用中应尽量减少桩底沉渣厚度。     

黑龙江省金融大厦扩底桩基础设计与分析

本文介绍对黑龙江省金融大厦首次采用以粗砂为持力层的扩底桩基础设计以及扩底桩基础与地基相互作用的空间体系电算分析,给出桩底反力分布、基础变形、地基与承台结构刚度的影响等结果.     

桩在上拔荷载作用下的工程性状研究进展

目前,国内外对桩的抗压性能研究比较多,而桩的抗拔性能的相关报道和研究文献相对较少.目前工程中的抗拔措施主要有压重法、抗浮锚杆、降水抗浮、抗拔桩抗浮等,而抗拔桩抗拔承载力较高,应用比较广泛.目前主要的抗拔桩有等截面抗拔桩、斜桩、扩底桩等,支盘桩作为一种抗拔性能良好的新桩型,目前也有一些研究和应用报道,但对其研究总的来讲还处在起步阶段.根据现有文献的查阅分析,介绍了目前国内外对不同桩型的抗拔性能的研究情况,分析了不同桩型的抗拔机理和抗拔承载力的计算公式,最后得出了一些结论并提出了一些建议.     

挤扩支盘桩与普通桩抗拔承载力对比试验研究

在人防工程中,采用桩基础是常用的抗浮措施之一.挤扩支盘桩在抗拔方面具有优良的性能,近年来在地下工程中得到较为广泛的应用.根据某人防工程挤扩支盘桩和普通桩的单桩抗拔静载荷试验结果,以两种桩型的Q-s曲线和Q-Δs曲线为基础,分析了在特定土层中挤扩支盘桩的局限性,并根据两种桩抗拔承载力经验公式计算结果与实测结果的差距,提出了其承载力计算公式的修正建议.     

人工挖孔扩底桩设计及其施工

分析了人工挖孔扩底桩的承载性状，并分析，比较了各种计算确定其单桩垂直承载力的方法；论述了桩身构造，并提出了解决扩底桩施工中的几个问题，强调了设计与施工质量对桩基承载力的影响。     

大直径挖孔扩底桩承载特性试验研究

通过对三根人工挖孔扩底桩进行静载试验,从埋于桩中不同层面的钢筋应力传感器和桩端压力传感器所获得的实测数据,分析研究了人工挖孔扩底桩的承载特性和荷载传递机理,探讨了桩端阻力、桩侧摩阻力发挥规律和桩沉降变形规律,得到了砾砂层的承载力最大值达到了3.65 MPa,而且还有富余,为今后此类桩在该地区的理论研究和设计应用提供了重要的参考作用.     

静压扩底管桩模型试验研究

结合静压扩底管桩工程应用情况,设计了一个室内模型试验装置来研究静压扩底管桩的承载力、沉降变形性能及扩大头成形情况,并介绍了静压扩底管桩的施工工艺.通过与等直径管桩的对比试验,表明静压扩底管桩的承载力明显提高,而沉降变形则要小很多;试验还得到了桩底混凝土扩大头的具体尺寸情况,为静压扩底管桩的工程应用提供了试验依据.     

黄土中扩底长桩的竖向承载性状分析

对置于黄土层中并支承在粉质黏土层的人工挖孔扩底长桩进行了现场静载试验,量测了每级荷载作用下桩顶沉降s和桩底沉降sb,据此分析了扩底长桩的竖向承载性状.指出扩底长桩的受力机理明显不同于扩底短桩,与置于黄土层的扩底超长桩承载性状基本相同,其极限承载力以侧阻力为主,具有显著的端承摩擦桩的特点.另外,试验数据表明,浸水对湿陷性黄土的桩侧摩阻力会产生很大的影响.     

扩底土锚抗拔承载机理的试验研究

根据均匀的以及有淤泥夹层的粉质粘土层中扩底斜土锚的原位抗技试验结果，对扩底土锚的抗拔承载机理做了分析，给出了计算这类土锚极限抗拔承载力的方法。     

复合载体夯扩桩的工程特点及其应用

复合载体夯扩桩是在钢筋混凝土沉管灌注桩扩底的基础上，针对软弱地基或松散填土地基的特点对扩底进行填料、夯实挤压来提高桩的承载能力的一种地基处理技术．对复合载体夯扩桩的工程特点和施工工艺进行了介绍，并以工程实例说明了复合载体夯扩桩处理地基的优势．