桩墙组合基础稳定性求解及影响因素分析

桩墙组合基础是一种主要承受水平荷载的新型基础,对其进行稳定性求解及影响因素分析有利于指导实际工程应用。文章基于墙、桩、土侧向变形共同作用的原理,提出了组合基础稳定性求解方法,针对桩墙组合基础在水平荷载的情况,通过MATLAB编制的计算程序,分析了水平荷载的大小、墙身的宽度、桩径尺寸、土的性质以及材料弹性模量等因素对组合基础变形和内力的影响。结果表明:组合基础的最大位移出现在基础顶部,最大弯矩出现在墙与桩的刚接部位;墙宽的大小和桩径的大小都与组合基础最大位移成反比,但墙宽增加到6 m或者桩径增加到0.8 m后,组合基础最大位移的减小速率减缓;土抗力增加,组合基础的最大位移减小,m值增加到10 MN/m~4后,组合基础的变形趋于定值,土抗力对基础内力影响不大;组合基础材料的弹性模量对基础的位移与弯矩影响不大。     

钙质砂中单桩水平承载特性模型试验研究

通过室内模型试验研究钙质砂地基中桩基的水平承载特性,分析桩长对桩顶位移、桩顶转角、桩身弯矩以及桩侧土体压力分布的影响,并与福建标准砂地基中的模型桩进行了比较.试验结果表明:桩长对水平承载特性具有显著影响;增加桩长能明显提高单桩水平极限承载力,桩身变形逐渐由刚性转动转变为弯曲变形;弯矩沿桩身的分布范围由全段分布转变为集中...     

侧向受荷桩基变形和受力规律的研究

在侧向受荷桩计算方法的基础上,提出了地面超载下邻桩侧向变形的共同作用分析方法,推导了关于侧向受荷桩内力和变形的微分方程,并编制了计算程序,对被动桩的内力和变形规律进行了研究。结果表明:(1)桩的变形随桩长增加而减小,但桩长超过合理桩长后,桩顶变形就趋于定值;(2)桩顶或桩端的约束条件仅对其附近小范围内的桩的变形和内力影响较大,对其他部位几乎没有影响;(3)桩的变形和内力受地面堆载的影响较大,与其大小呈线性比例关系,而与其距离呈非线性关系。因此在被动桩设计时,应选择合理的桩长并严格限制地面堆载的大小。     

水平荷载下地下连续墙一桩组合基础数值分析

鉴于地下连续墙用材量较大的缺陷,研究一种新型基础形式——地下连续墙与桩组合基础,为地下连续墙新技术的发展提供理论依据。文章针对水平荷载作用下地下连续墙-桩组合基础的水平承载性状,采用有限差分软件FLAC3D进行数值模拟分析,通过数值计算测点的位移、弯矩曲线研究,分析了组合基础在不同水平荷载、不同长度比、有无竖向荷载、土体弹性模量、内摩擦角、粘聚力等因素影响下的水平变形及内力变化规律。结果表明:荷载等级和墙桩长度比对组合基础的水平变形和内力变化影响敏感度较为突出,地下连续墙与桩的长度比为4:6时设计更合理;组合基础顶部以下1/2的部分是承担大部分水平变形和内力变化的位置,新型组合基础的受力特性符合了变刚度设计新理念,即变形大的位置增加刚度,减小变形,而变形小的地方则减小刚度,节省费用;新型组合基础上部和地下连续墙与桩的连接处存在两个最不利影响作用部位,需要着重考虑最不利影响问题。     

一种处理桩基质量事故的方法-改桩为复合地基

某拟建在软土地基上的两栋60m×24m跨散装平房粮仓,基础采用振动沉管桩.由于桩基未能按设计要求进入持力层足够的深度,桩基承载力不能满足设计要求,因此,该库房地基基础必须进行处理.对桩基质量事故处理方案进行了详尽的技术经济比较,提出利用原已有桩改做刚性桩复合地基以承受上部荷载,论证了利用原桩基改做刚性桩复合地基在技术上的可行性.按刚性桩复合地基计算,复合地基承载力fk不小于100kPa,地基承载力满足要求;库房基础沉降约为80mm,在建筑物允许沉降范围内;库房内大面积堆载作用下桩身最大弯矩约为25kN·m,此值略低于桩的最大抵抗弯矩.单桩复合地基静载试验表明:复合地基承载力fk=140kPa.     

桩墙锚组合基础水平承载性能模型试验研究

相对于传统的水平受荷桩基础和地下连续墙基础,桩-地下墙-锚杆组合基础(桩墙锚组合基础)能够提高基础的水平承载力,节省建筑材料并降低工程造价.文章通过开展室内模型试验,分析了水平荷载作用下桩墙锚组合基础的内力及变形规律,并与桩-地下墙组合基础进行对比,得到了桩墙锚组合基础的变形控制机制.结果表明:水平荷载作用下组合基础呈...     

上拔荷载作用下斜桩承载变形性状数值分析

通过有限元软件模拟了上拔荷载作用下斜桩的承载变形性状并与直桩进行比较,分析了桩身倾角对桩顶位移、极限抗拔承载力、桩身弯矩、剪力及轴力的影响,研究了斜桩-土接触压力、桩侧摩阻力的分布特征,探讨了长径比与斜桩有效桩长的关系.结果表明:在上拔荷载作用下,斜桩桩顶的上拔位移均大于相应直桩.桩身倾角及上拔荷载越大,上拔位移和水平位移越大;斜桩极限抗拔承载力大于直桩,且在15～20°之间存在一个最佳倾角使斜桩的极限抗拔承载力达到最大;桩身最大弯矩均出现在z/L=0.1处,最大剪力均出现在桩顶截面处.在z/L=0.4以下区域,桩身弯矩及剪力几乎全部为零.同一桩身相对深度处,桩身剪力及弯矩都随着倾角的增大而增大;直桩及各斜桩桩端存在真空吸力.倾角对桩身轴力的影响不大;桩-土接触压力的大小与桩身倾角的大小有关.桩与土沿深度方向脱离的范围随着倾角的增大而增大;斜桩左、右两侧摩阻力分布相差较大,其大小与倾角的大小有关;上拔荷载作用下斜桩存在有效桩长.倾角的大小对有效桩长影响不大.     

砂土中水平受荷斜桩性状模型试验研究

为了解斜桩的水平承载变形性状及荷载传递性状,本文在砂土地基中开展了2组斜桩的水平承载模型试验,研究了桩身倾角及长径比对斜桩水平承载力的影响,分析了水平荷载作用下斜桩桩身轴力、弯矩、剪力及摩阻力的分布特征.试验结果表明:桩长相同时,正斜桩的水平承载力最大,负斜桩的水平承载力最小,直桩的水平承载力居中.水平荷载作用下,正斜桩桩身全长受拉,负斜桩桩身上部区段受压,下部区段受拉,不论正斜桩还是负斜桩,桩身轴力最大值均在桩顶下一定深度的截面.承受相同的水平荷载时,正斜桩的弯矩最小,负斜桩的弯矩最大,直桩弯矩居中,桩较长时,桩身弯矩较小.正斜桩的剪力最小,直桩居中,负斜桩最大,不论正斜桩还是负斜桩,剪力最大值均在桩顶截面,桩顶下一定深度处还存在极值剪力.正负斜桩桩身上部区段均存在负摩阻力,下部区段为正摩阻力.     

弧形间隔排桩-土钉墙组合支护结构研究

为了充分合理地利用地表地形、地质结构和混凝土的材料特性,改进直线排桩的不利受力性状和提高排桩的整体稳定性,提出弧形间隔排桩—土钉墙组合支护结构,通过基坑支护的4组水平向千斤顶试验机模型试验,并利用ABAQUS有限元分析软件,对横向荷载下弧形间隔排桩和土钉墙的变形特征进行研究,分别讨论不同桩距、基坑高度和土钉长度的基坑支护结构变形性状。试验结果表明:在一定荷载下,减小桩距或基坑高度可降低基坑支护结构的变形,当土钉长度与基坑高度之比小于0.29时,桩间土钉墙变形明显;当土钉长度与基坑高度之比大于0.29时,其变形不明显。     

基坑开挖下倾斜长短组合桩的受力变形特性

倾斜长短组合桩兼具变形控制能力良好和造价低的优点.目前,对倾斜长短组合桩的研究较少,尚缺乏对其工作机理的认识.利用模型试验结合数值模拟的方法,研究开挖过程中倾斜长短桩在不同倾角和桩长组合下的变形受力特性,继而探讨其工作机理.结果表明:对于倾斜长短组合桩而言,其支护效果与倾角成正比,与排桩的桩长成反比,且倾角的影响最大,...     

软基煤场堆载挡风墙桩基桩土共同作用分析

为了分析在大面积堆载情况下临近桩基对土体位移变形产生的影响,结合北仑电厂堆载预压工程,对桩基与土体的相互作用进行三维有限元建模分析.在充分考虑桩基对土体变形所起的约束作用的基础上,通过数值模拟分析得出：在堆载作用下,有桩时比无桩时土体沉降减少|桩周地表在一定范围内土体侧向变形加大.通过桩身弯矩与桩内钢筋的应力计算,验证了软基上煤场堆煤后挡风墙桩基的安全性,并得出了估算存在承台条件下的桩身最大弯矩的经验公式.将所得的计算结果与现场实测数据进行了比较,表明两者有较好的一致性,研究结果可用于指导有关的设计和施工.     

水泥土桩复合地基承载力取值方法探讨

水泥土桩复合地基承载力的确定,目前常用的方法是现场载菏试验,并被公认为是比较可靠的方法,结合工程实测资料,讲座了用该法确定水泥土桩复合地基承载力的取值问题,提出用相对变形S/b的取值是合理的,同时通过一定数量的水泥土单桩静载菏试验、单桩复合地基载菏试验和多桩复合地基载菏试验对比分析,说明用一组桩和桩间土所组成的单元体进行承载力试验,更接近实际复合地基的受力性状和承载机理。     

组合荷载作用下倾斜桩基横向承载特性

为研究竖向与横向荷载组合作用下倾斜桩基的横向承载特性,结合珠海市横琴桥桩基选型工程开展了室内模型试验和数值模拟,在此基础上分析了不同桩身倾角、不同桩顶间距、不同竖向荷载及不同层厚比条件下倾斜桩基在组合荷载下的受力及变形特性。结果表明：增大桩身倾角、桩顶间距、承台顶竖向荷载、层厚比有利于提高倾斜桩基横向承载力,其中桩顶间距对桩基横向承载力的影响最大,其次分别为桩身倾角、承台顶竖向荷载、层厚比。倾斜桩基中的2#角桩桩顶弯矩最大,1#角桩桩顶弯矩次之,3#中桩桩顶弯矩最小;各基桩桩顶弯矩随桩身倾角、桩顶间距的增大而减小,随竖向荷载的增大先减小后增大;各基桩桩顶横向荷载分担随桩身倾角、桩顶间距及承台顶竖向荷载的增大趋于均匀。倾斜桩基右侧地基土横向变形随横向荷载的增大而增大,桩基左侧地基土横向变形随横向荷载的增大几乎不变,但其桩-土脱离程度逐渐增大;增大桩身倾角可减小桩-土脱离的程度;靠近承台底的地基土位移等值线呈波浪形,远离承台底的地基土位移等值线呈椭圆形。     

基于离心模型试验的近断层单桩水平承载特性研究

为了探明断层发育区桥梁单桩的水平承载特性及受力机理，通过土工离心模型试验，选取断层与桩基水平距离、断层埋深变化参数为变量，研究近断层桥梁单桩水平极限承载力、桩侧土抗力、桩身弯矩及桩身剪力变化规律.试验结果表明：断层的存在抑制了桩侧土抗力的发挥，进而影响单桩水平承载特性.当断层与桩基水平距离由1倍桩径增加至5倍桩径时，断层两侧桩基水平极限承载力影响度为1.38%～61.47%，桩身弯矩逐渐减小且衰减较快，桩身剪力逐渐减小；当断层埋深由0 cm减至28 cm时，桩基水平极限承载力影响度为13.07%～51.60%.近断层单桩水平承载力设计时，可以根据桩侧岩土体受断层影响范围，确定断层与桩基水平距离临界值与合理桩长.     

分离式“桩墙合一”支护结构的数值分析

结合合肥市某雨水调蓄池深基坑工程,运用MIDAS三维有限元软件模拟全过程施工工况,对比分析了“桩墙合一”支护结构与传统临时支护结构下基坑开挖时支护结构内力与位移变形规律。研究结果表明：深层水平位移方面,传统临时结构围护桩变形是新型结构的1.74倍;弯矩方面,传统临时结构围护桩变形是新型结构的3.64倍,地下室外墙变形是新型结构的5.08倍;剪力方面,传统临时结构围护桩变形是新型结构的2.72倍,地下室外墙变形是新型结构的4.88倍。这一结果表明,“桩墙合一”结构可大幅度提高基坑整体稳定性,故应加大围护桩永久化技术在实际工程中的应用。     

水平受荷桩性能的有限元分析

为了进一步了解单桩在水平荷载作用下的工作性状,本文采用ANSYS有限元软件对水平荷载作用的单桩受力变形进行了三维模拟分析,引入了面-面接触单元,考察了桩、土的不同设计参数对单桩水平受力性能的影响,得到了水平荷载作用下桩身的内力分布和侧向位移分布规律.通过分析比较,为合理优化桩的桩径、桩长和桩身弹性模量等参数,达到降低工程造价提供依据,供工程应用参考.     

注浆微型钢管桩单、群桩力学性能的数值分析

基于位移加载法模拟微型钢管桩受力性能,综合分析了加载过程中,桩长L、桩体数量N、桩间距S、桩体排布形式、嵌岩深度等因素对单、群桩力学性能和群桩效应的影响.研究结果表明:单桩极限承载力随着桩长增加逐渐增加,;群桩最大轴力变化规律:角桩>边桩>中心桩;同等条件下,增加桩数量,承载力和群桩效应系数η相应增大;桩数不变,承载力...     

灰岩地区超大吨位荷载下嵌岩桩承载力特性分析

基于南宁市灰岩地区进行的超大吨位桩基静载试验,对桩身轴力和变形进行了测量,并利用有限元软件分析了桩长、桩径、长径比3 个因素对灰岩地区嵌岩桩承载特性的影响。试验结果表明: 嵌岩深度约为10 m 的试验桩最大试验荷载在31 000 ～ 36 000 kN,能够达到设计承载力要求,而嵌岩深度约为5 m 的试验桩承载力均达不到设计承载力要求; 嵌岩深度对灰岩地区嵌岩桩的承载特性影响最大,嵌岩段越长,桩的承载力越高。     

竖向荷载下群桩受力特性研究

竖向荷载下群桩基础的受力特性较为复杂,尤其是现场试验,由于受到荷载大、费用高、设备复杂等条件的限制,难以普遍开展.通过一定量群桩承载力的现场试验,结合计算机数值仿真分析研究竖向荷载下群桩基础的受力特性,结果表明:群桩整体承载力随桩中心距的增大而增大,但当桩间距S大于5倍桩径后,增大趋势不再显著;群桩中各桩桩顶应力分布很不均匀,但其随桩中心距、上部荷载的增加而逐渐趋于均匀;单桩长径比为20~30时,群桩承载力随桩长的增加而有效增加,超过此范围时,增加桩长,群桩承载力增加效果不明显.     

盾构开挖对桩基内力和变形的影响

为研究盾构开挖对建筑物的影响,以某6层框架结构为研究对象,考虑上部结构-桩基-土体的共同作用。采用有限元软件ABAQUS6.14-1建立了盾构隧道、土体、桩基、上部框架的整体三维有限元模型,计算分析盾构下穿框架结构对桩基础变形和内力的影响。有限元计算结果表明:桩距盾构轴线的距离不同对桩底水平位移的影响比桩顶大,不同位置的桩的轴力受盾构开挖的影响各有不同,当开挖面推进到桩轴线并前进4倍洞径以内时桩的水平位移、弯矩和轴力的变化最为显著,桩上部所受弯矩较大且距地面0.2倍桩长处弯矩最大,应用采桩基础托换的方法减小该位置处的桩身弯矩。