预制桩竖向承载性能设计理论研究

本文对预制桩的竖向承载性能进行分析探讨，提出了一种分析预制承载性能的新方法，将优化反分析理论及改进的弹性理论相结合，所编制的预制桩竖向承载性能优化反分析计算程序，不公可模拟计算预制桩静载试验的荷降曲线，而且可根据载试验实测的桩顶荷载沉降曲线反演分析计算出桩周土力学参数值。通过对大量的预和管桩和静力压桩的静载试验资料进行优化反分析计算，并对所得到的土力学参数进行统计分析，发现该种方法理论可用于指导主     

泥岩持力层的管桩承载力试验研究

对管桩竖向承载性能进行了试验研究和理论分析，结合某管桩基础工程大量施工资料和静载试验桩顶、桩底位移测量结果，探讨了桩端持力层的受力特性，给出了桩端轴力计算的修正公式。根据实测复打前后的静载试验资料，利用预制桩竖向承载性能优化反分析计算程序计算分析了桩周及桩端土阻力参数。最后，综合分析了软岩作为桩端持力层时管桩应用的局限性。     

复杂地基中桩基承载机理计算研究

对复杂地基中单桩承载性能进行进一步的分析探讨，分析比较了目前应用于桩基分析计算中的各种弹性理论法的适用性及局限性，建立了一套更接近实际的桩土体系模型，提出了一种新的计算分析复杂地基模型的桩基础计算分析方法——广义弹性理论法，与传递函数法、线性变形层模型、镜象法相结合，利用改进的Mindlin解，对复杂地基中桩基承载性能进行了计算研究。利用优化反分析方法所编制的正、反分析计算程序，不仅可计算复杂地基中桩身各点的荷载．沉降关系曲线，而且可以利用静载试验所得的荷载-沉降关系曲线，反演分析桩周和桩端土的力学参数值，用于指导同类型桩基工程的设计和施工。对大量的工程实例进行了分析计算，并与静载试验进行对比验证，得到了较为令人满意的结果。     

地基基础单桩竖向抗压静载试验研究

基于高层地基桩基础单桩承载力的重要性,采用慢速维持荷载法对某大型工程项目中的两根桩进行单桩竖向抗压静载试验,根据试验数据获得单桩竖向抗压静载试验桩顶沉降量与荷载对应关系曲线及单桩竖向抗压静载试验桩沉降与时间对数关系曲线,分析曲线推导出各桩的最终沉降和极限承载力。该试验研究可为高层建筑地基的桩基础设计提供可靠依据。     

端承型基桩的桩-土作用机理研究探讨

针对端承型单桩的桩-土作用机理，提出了复杂介质中端承型单桩的地基-基础模型，将“广义弹性理论法”、“镜像法”、传递函数法、线性变形层理论和优化反分析方法相结合，给出了一种分析计算复杂地基中端承型单桩承载性能计算的理论方法。并针对桩尖嵌岩深度的不同情况进行了探讨，给出了嵌岩桩的理论模型和计算分析方法。利用该方法所编制的优化反分析计算程序，不仅能根据地质资料计算端承型单桩的荷载-沉降关系，而且可根据现场静荷载试验所得的荷载-沉降曲线反演分析桩周及桩端土层的岩土力学参数值，所得数据能真实反映单桩工作性态，为工程设计和计算提供理论依据。将该程序应用到工程实例中，取得了较为令人满意的结果。     

预制静压桩承载力特性试验浅析

依据某工程预制静压桩的单桩竖向抗压静载试验荷载～沉降曲线的特性、桩身轴力传递机理、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状的分析,揭示了预制静压桩的承载力特性和破坏模式,对预制静压桩的深入研究具有一定的意义.     

摩擦型单桩承载性能设计理论研究

进一步分析了摩擦型单桩承载性能，建立了复杂介质中摩擦型单桩的地基-桩-土体系模型，将线性变形层模型和非线性传递函数模型相结合，以改进的适合于分层介质内的Mindlin解答为基础，给出了按摩擦型单桩承载机理分析计算的“广义弹性理论法”；同时，利用等效模量的概念解决了Mindlin解中土体位移为负值的现象，为桩基础设计计算提供了有力的理论依据。编制的计算程序，不仅可用于计算单桩竖向加载时的沉降值，而且可根据静载试验实测的荷载-沉降数据反演分析桩侧和桩端土的岩土力学参数值，可用于指导设计和施工，以弥补静载试验抽样率低的缺陷。对工程实例进行计算分析，结果显示，该种理论方法对于摩擦型单桩的计算具有较高的精度和实用性。     

带沉渣单桩荷载 沉降曲线的数学描述

对带沉渣的单桩在竖向静载作用下的沉降曲线进行分析,将桩的荷载沉降曲线分为3个阶段：开始的弹性直线阶段、中间的沉渣压实阶段以及最后的弹塑性破坏阶段,并分别对3个阶段的沉降特性进行数学描述,总结得出各阶段的数学模型表达式。采用最优化的计算方法进行参数计算,得出满足极限荷载定义的“理论极限荷载”计算公式的参数,结合室内单桩模型试验的结果进行对比,证实本模型的参数计算方法是可行的。     

双曲线模型预测单桩竖向极限承载力的研究

通过对2种不同桩型单桩竖向静载试验的研究,采用双曲线模型对单桩竖向极限承载力进行拟合预测分析。研究表明:(1)利用双曲线模型拟合荷载-沉降曲线,拟合的相关系数平均值为0.98627,拟合程度良好,拟合曲线与实测的曲线吻合程度较高。(2)对荷载-沉降曲线为陡降型的桩,用折减系数法来预测单桩竖向极限承载力,研究出预应力混凝土管桩和预制钢筋混凝土方桩的折减系数平均值分别为0.847和0.821,可供工程应用参考。     

大直径桩的竖向承载性能研究

提出了一个现场静载试验与理论分析相结合确定大直径桩竖向承载性能的方法。该法先进行小直径桩静载试验 ,静载试验的目的是确定理论分析模型的参数 ,因此 ,必要时可分段进行试验 ;然后采用理论分析及逐步调整参数的方法拟合试验资料 ,确定出理论分析模型的参数 ;最后考虑试验代表性及尺寸效应修正模型参数 ,并用于大直径桩的理论分析 ,确定其承载性能。应用上述方法研究了松花江某斜拉桥大直径桩的竖向承载性能 ,获得了满意的结果     

高应变法模拟Q-s曲线误差分析

依据某静压桩工程试桩的单桩竖向抗压静载试验和高应变动力试验结果,结合其桩身材料特性、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状的分析,对高应变动测模拟Q-s曲线误差进行了分析和研究。高应变动测计算的Q-s曲线和静载试验实测结果相比,在荷载较小时高应变动测计算的沉降较大,在荷载较大时高应变动测的沉降较小。高应变试验模拟计算结果与静载结果的不同,与其测试分析中采用的桩身材料和土阻力的数学模型有关。高应变动测分析时假定桩身是弹性的,但实际桩身混凝土是非线性的,使得高应变动测模拟计算的Q-s曲线产生了一定的误差;而高应变动测分析中土静阻力弹塑性的假定与实际土阻力发挥性状的不同,以及高应变测试时桩产生的位移较小,是高应变动测模拟Q-s曲线误差的主要原因,在采用高应变动测模拟Q-s曲线时应考虑这些因素的影响。     

自平衡试桩荷载传递模型及荷载-沉降曲线转换方法改进研究-自平衡试桩荷载传递模型及荷载–沉降曲线

通过分析自平衡试桩数据,提出了注浆前后荷载传递函数模型。对自平衡荷载–沉降曲线转换方法中的“精确转换法”进行了改进,考虑了土体连续性对桩顶沉降的影响。通过工程实例验证了模型的合理性,进一步的分析表明：土体连续性对超长桩桩顶沉降影响较大,考虑土体连续性时的极限承载力比不考虑土体连续性时小,改进的方法偏安全。     

单桩静载试验的桩顶沉降稳定收敛特征研究

采用单桩静载试验,系统地对36根工程桩的324个荷载级进行沉降稳定分析和荷载稳定时间分析,并通过中等直径灌注桩和超长大直径嵌岩桩两种桩型的15根单桩进行了对比分析。研究表明:不论是嵌岩桩还是非嵌岩桩,各级荷载总体都在1小时内稳定且占比高达96.3%;桩顶的沉降速率、加速度均表现出随时间衰减的特征,证明了桩顶位移具有基于时间、位移的收敛的性特征,且试验耗时降低40%以上。采用P-s曲线法、LogP-s曲线法、E-Δs/ΔQ法判定了单桩的极限荷载,验证了桩顶沉降值在合理的范围之内,同时也表明对桩顶沉降收敛特征的研究可以有效的缩短桩基础检测的时间并提高检测效率。     

基于灰色系统理论的PHC管桩极限承载力的预测

将静载试验确定管桩的极限承载力作为一个灰色系统,运用灰色系统理论中的GM(1,1)模型,对桩的不完全静载荷试验Q~s曲线进行预测,提出了一种利用实测的前几级载荷~沉降曲线预测其后期变化的方法,具有可靠的精度。     

强夯后地基土变形模量与承载力的反演计算

通过建立反分析模型,提出强夯后地基土变形模量的确定方法,即可根据计算所得的夯沉量随变形模量变化的关系曲线,运用单值反分析法,以达到夯实效果时的单击夯沉量来确定,进而结合载荷实验的基本理论,按相对沉降法预测夯后地基土的容许承载力。大量反演计算实例表明,所得结果精度满足工程要求,可靠性也较高,为预测强夯加固效果、检验原设计的合理性和改进强夯设计方案提供了一种新的分析途径。     

地基沉降泊松曲线拟合的概率方法

在线性加载过程中,地基沉降的发展曲线呈S型,可用泊松曲线来描述这一过程。基于贝叶斯理论,提出采用概率的方法来估计泊松曲线的参数。与以往方法不同,所提出的方法得到的是参数的分布。计算出参数的后验分布后,可进行沉降预测分布的计算。实例分析表明,所提出的方法所得结果合理可信,且包含了参数更为丰富的信息,是一种优越于传统方法的方法,值得推广应用。     

静压桩的荷载-沉降特性动、静载试验结果分析

依据某工程三根静压桩的单桩竖向抗压静载试验和高应变动力试验，通过对桩身材料特性、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状、桩身荷载传递机理的分析，研究和比较了桩的动、静载试验荷载－沉降特性。高应变计算的Q～s曲线和静载试验实测结果相比，在荷载较小时高应变计算的沉降较大，在荷载较大时高应变的结果较小。高应变试验模拟结果与静载结果的不同，与其测试分析中采用的数学模型有关。由于实际混凝土荷载变形的非线性，以及高应变动测中桩产生的位移特别是桩端位移较静载试验中的小，使得高应变计算的Q～s曲线在荷载较大时一般不可能有静载试验那样大的位移和明显的陡降段。在采用高应变动测模拟Q～s曲线时应考虑这些因素的影响。     

基于e-p压缩曲线和p-s载荷沉降曲线的

以侧限压缩试验为基础的分层总和法在计算小尺寸基础沉降时存在较大误差,而以载荷板试验为基础的地基沉降算法不能够反映大尺寸基础的变形特性。依据e-p压缩曲线的分层总和法在计算大面积荷载下地基沉降时有一定的理论和试验基础,是相同基底压力的实际基础沉降的上限;而p-s沉降曲线能够反映小尺寸基础的变形特性,是相同基底压力的实际基础沉降的下限。以上述理论为基础,提出了地基沉降的内插算法,把确定压缩模量的问题转化为寻找内插函数的问题。该算法可以把传统算法产生的绝对误差降低为在一定区间内的相对误差,提高了地基沉降的计算精度。进而,提出了采用二组不同尺寸载荷板试验成果预测基础沉降的方法,通过在同一地基上的四组载荷板试验验证了该方法的合理性。推导了一个圆形基础的内插函数,给出了采用内插法计算基础沉降的具体过程。分析表明：随着基础尺寸的变大,地基沉降曲线逐渐由凹型过渡到凸型。该方法综合了侧限压缩试验和载荷板试验成果,可以反映不同尺寸基础的沉降特性。该方法理论和试验基础明确,计算过程简单方便,适合在工程实践中推广。