承台-基桩低应变法实测曲线分析

目前低应变法已成为基桩完整性的主要检测手段。通常情况下,低应变法检测时都是在桩头位置放置传感器,同时进行竖向激振产生沿桩身向下传播的应力波,当桩身存在明显波阻抗差异的界面(如桩底、断桩和严重离析等部位)或桩身截面面积变化部位,应力波就会发生反射。但低应变法检测已浇筑承台基桩时,存在激振点位置不确定,检测曲线不准确等现象。文章通过对承台-基桩上不同位置采集的低应变法实测曲线进行对比分析,确定承台-基桩最优低应变法检测方案。     

基于ABAQUS高承台群桩基础振动台试验地震反应分析

本文以高承台群桩基础振动台试验为依据,基于有限元计算程序ABAQUS建立数值计算模型,该模型可以较好地模拟试验获得的加速度响应时程、动力放大效应与桩身内力。计算结果显示:与低承台相比,高承台的加速度动力放大效应更加明显,其桩身弯矩包络值最大截面位于地表以下1. 6倍桩身直径,反映出桩身外露会显著影响桩身的内力分布;群桩中各排桩的应力水平也不尽相同,沿激振方向最前排桩的桩身应力水平较高,后排桩次之,中间桩最小。     

低应变检测中振源及桩土相互作用的影响分析

敲击回波法是基桩完整性检测的有效方法,基于一维应力波理论,可以根据桩顶反射波质点振动速度响应曲线(包括走时、幅值及相位)来确定桩体波阻抗变化范围及程度。然而,在实际中,桩是柱体而非杆件,截面变形不均匀。通过点源激发的波分量及在桩顶侧面的反射波,分析了桩顶近场三维波动现象,并基于圆柱中纵向波对远场波进行分析。结果表明,在测点位置及激振频率满足一定的要求时,三维波动特性及纵向波频散特性可以削弱,桩的动测信号可近似用一维应力波理论来分析。在桩土相互作用下,桩体中应力波随传播衰减,分析了桩土剪切波速差异对应力波衰减影响规律,结果表明,应力波衰减不仅与桩土剪切波速比值有关,而且还与桩土剪切波速绝对值有关,桩体剪切波速越低、土体剪切波速越高,应力波衰减越快。     

桩侧激振接收法在某在建厂房偏位承台下部基桩完整性检测中的应用

堆土不当造成某存建钢结构厂房独立承台发生明显的水平位移,进而导致承台下部桩基础可能受损。对于承台下部基桩的完整性检测,传统反射波法的激振接收方式不再适用。结合该工程实例,详细介绍了桩侧激振接收法的基本原理、现场检测、信号分析等内容,可以为类似工程提供参考。     

高桩承台桩基波浪受力分析

以深海桥梁建设中广泛采用的群桩基础为研究对象,发展了淹没承台下桩柱波浪作用力的工程计算方法。分析了承台效应系数随淹没深度、承台尺寸等参数的变化规律,并在时域内计算了波浪对桩柱的作用。承台与波浪的绕射问题采用基于势流理论和特征函数展开的解析法,绕射场内桩柱波浪力的计算采用Morison公式,通过与数值模拟的计算结果进行对比,验证了该方法的正确性。结果表明:不同的承台尺寸会使承台效应系数随浸入深度的变化有所改变。合力将随入射波数的增加而减小,合力点的变化将在特定波数下出现拐点。桩柱上波浪合力的最小值出现于承台迎浪一侧,最大值出现于承台背浪一侧及垂直于入射方向的承台两侧与背浪侧30°角范围内。承台的存在使得桩柱上的波向力出现偏向性并产生相位差,此时的群桩系数可取为0.7。     

应力波在粘弹性桩中的衰减特性分析

推导桩-土作用下粘弹性桩的振动方程和正弦激振条件下桩身振动解析解,建立ANSYS有限元模型对不同宽度脉冲产生的应力波在粘弹性桩中的传播特性进行分析。     

桩基承台阻力及载荷沉降关系研究

建立了群桩基础的数值模拟计算模型;通过对4桩基础模型试验结果进行拟合分析,验证了计算模型的适用性;分析了不同桩数、不同桩距、不同承台尺寸群桩基础的承台阻力及载荷-沉降关系,获得一系列具有参考价值的结论。     

用变分法解群桩-承台(筏)系统

分别将群桩、承台(筏)选用各自合适的位移模式,并将能量变分方法应用于群桩-承台(筏)系统,用最小势能原理求解各参数.应用本文方法,可以很方便地得到群桩-承台(筏)系统中各桩所受荷载及沉降,承台各任意位置的弯矩、扭矩、正应力和剪应力.本文方法极大地减少了计算量,在工程应用方面有较大的优越性.     

桩-土-承台非线性工作机理的模型试验

通过单桩、单板和带承台单桩的系列模型试验,对天然地基中土体的破坏规律进行分析,发现附加应力影响深度主要取决于筏板尺寸和土的性质而与荷载大小无关;对承台板对桩承担荷载能力的影响分析表明,承台板对桩端阻力的发挥有着增强作用,对桩侧摩阻力的发挥有着减弱的作用;结合土体中附加应力场的变化状况,对桩、土非线性的受荷性状给予描述,发现在带承台单桩受荷过程中,桩先进入非线性状态,然后净承台再进入非线性状态,研究结果表明,这主要是由土的塑性区开展进程所决定的。     

塑料套管混凝土桩低应变瞬态波传播特性研究

介绍了低应变反射波法检测桩身结构完整性的基本原理,并对塑料套管混凝土桩(TC桩)的桩身完整性进行了现场检测。通过有限元模拟实际工程中的各种情况,研究了TC桩低应变瞬态波传播特性以及激振设备的合理选择。根据有限元计算结果,对TC桩采用低应变的现场测试进行了改进,提出TC桩低应变检测时注意的问题及改进措施。     

Stochastic seismic wave interaction with a rock joint having Coulomb-slip behavior

Seismic wave interaction with a slippery rock joint with an arbitrary impinging angle is analytically studied based on the conservation of momentum on the wave fronts. Based on the displacement discontinuity method, the wave propagation equations are derived for incident P- and S-waves. By comparison, the calculated transmission and reflection coefficients for normal incident waves are the same as the existing results, which proves the wave propagation equation obtained in the paper is correct. The wave propagation derived in the context can be applied to incident waves with different waveforms. Stochastic seismic waves are then used to analyze the seismic wave interaction with the slippery rock joint, where the stochastic seismic waves are generated from frequency spectra. The parametric studies are carried out to investigate the effect of type, intensity and impinging angle of the incident seismic waves on the wave propagation across the slippery rock joint.     

低应变反射波法检测缺陷桩的难点技术研究

通过多年的桩基检测实践,对低应变反射波法检测桩基的几个难点技术进行了深入研究。以一维弹性杆波动理论为基础,建立了基桩缺陷与反射波波形的关系,并对具有同样的同相反射或反相反射的缺陷以工程实测波形为例,从波形特征上阐明了缩径与离析、夹泥与空洞、局部断裂与断桩的区别,论述了桩顶浮浆层对波形曲线的影响、大直径桩的横向惯性效应以及不同桩型、不同桩底持力层的桩底反射波特征。从而能较好地避免缺陷的误判,对反射波法检测桩基完整性具有较大的借鉴意义。     

弹性波反射法在桩基检测应用中的三维有限元模拟

本文应用波动场的三维有限元方程,对应用反射波法检测桩基质量时波动的传播特征进行了三维数值模拟,通过理论计算模拟给出了反射波的基本特征。从反射P波和反射S波的特点,阐述了使用三分向传感进行低应变测试的必要性     

饱和孔隙介质中波动分析的加权吸收边界条件

提出一种应用于孔隙介质稳态波动分析平面有限元模型的人工边界处理的新方法---加权平均逼近法。采用边界点入射波与反射波的能量比和有效能量比作为评价标准，数值分析结果表明，利用本文方法建立的局部吸收边界对Ｐ１波和Ｐ２波有良好的吸收能力     

对软土中锤击贯入桩桩身层裂现象的研究

在软基中打桩时,软土层对桩的阻力很小。当桩锤以一定速度夯击桩头,桩身便传播着应力波,此类压缩波在桩尖近似自由面处反射后成为反向拉伸波,压缩、拉伸波干涉的结果往往在桩尖上部形成一个相当高的拉应力区,这会导致桩底端附近层裂(断裂)。基于一维应力波理论,采用有限差分法,对此进行了初步探讨,得出了一些有益的结论,供工程应用参考。     

深埋爆炸波传播规律及边界条件转换分析

以弹性空腔膨胀为研究对象,在爆炸等效荷载理论以及弹性波理论的基础上,建立了深埋地下爆炸波传播模型,并利用速度和应力两种边界条件下运动场势函数相等的原理,建立了球面波运动场中速度场与应力场的转换关系。结果表明：不同于平面波中应力和速度的线性关系,球面波中应力与速度转换关系要复杂的多,相同应力条件下,球面波上的质点的速度要小,影响这种差异大小的主要因素是波的传播距离和介质中波的传播速度。     

PHC管桩打桩过程中的动力响应分析

为研究预应力管桩在打桩过程中的动力响应问题,结合应力波反射法基本原理,说明了应力波在不同类型基桩中的传播特性;再以预应力管桩施工工程为依托,对打桩过程中产生的冲击荷载进行简化,建立预应力管桩打桩数值模型,分析了2种特殊情况下桩基的竖向应力和变形.分析结果表明:当桩端固定时,固定端的竖向位移为0,而竖向应力幅值增加;当桩...     

土对桩中波传播特性影响及小波分析研究

采用数值分析方法，对桩周土模量及阻尼系数对桩中波速及幅值衰减系数影响规律进行系统研究，结果表明，波速随桩周土模量增大而增大，随阻尼系数增大而变小；波幅衰减系数随土模量和阻尼系数增大而增大，衰减系数与波速间近似成负线性相关规律。数值计算及实测资料表明，随着激振力脉冲长度增大，波传播速度变大，吸收系数变小。不同频率成份波传播特性的差异，表明桩周土对波具有频散和耗散特性，土的频散与耗散特性可以采用小波分析技术来研究。     

浅部地下洞穴散射波对波场扰动分析

均匀介质体表面源激发的瑞利波能量在介质浅部占主导地位,当前行瑞利波遇体浅部洞穴时,质点位移形状及轨迹会发生改变,瑞利波在洞穴发生散射。散射波导致波场能量出现扰动,波场不同区域扰动特征不同。在洞穴前方,反射瑞利波与入射瑞利波相干,能量谱出现干涉条纹;在洞穴上方,透射波发生频散,相速度不同于瑞利波,在某些条件下,透射波传播特性类似于自由板中兰姆波,透射波在洞穴后边界面绕射会导致表面波场能量减小;在后方区域,受几何衰减影响,表面波场逐渐由透射瑞利波主导,其低频成份相对高频成份能量减少较多。本文基于散射波理论,分析洞穴埋深/波长比对波场扰动影响,由数值模拟计算验证理论分析,结果表明由测点距—波长域能量谱扰动对应的临界波长可预测洞穴埋深。     

低应变反射波法对桩身完整性检测的影响探讨

低应变反射波法在桩基完整性检测中的影响因素是多方面的,针对桩周土阻力、人为造成波阻抗变化在检测中的影响等几方面进行探讨,结合实例分析得出不利因素的判定方法,可供桩基检测工程参考。