锤击桩动应力作用下的有限元分析

本文利用有限元分析软件对打桩过程中桩身的动应力进行分析,直观显示了打桩过程中锤击荷载在桩身任意位置的传递过程,以及应力波的传播对桩身各个部位的影响,并针对不同情况采取相应的质量控制措施,弥补了在施工中只能靠经验控制打桩质量的不足,从而提高一次打桩成桩率,减少桩的浪费,降低工程成本,以供参考。     

基桩完整性定量分析

基于一维应力波理论，通过对桩顶实测质点速度波形及分析，可以了解桩身波阻抗分布，若已知桩身截面，可确定混凝土弹性模量的变化；若已知混凝土弹性模量，可确定桩身截面变化。桩周土对应力波传播的影响可与土性参数联系起来，它比完整桩实测波形反分析确定的阻尼系数更具有实用价值，且物理意义明了。此外，文中还讨论了桩端形状对实测和分析的影响。     

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。     

人工挖孔灌注桩动测实例分析

本文通过对人工挖孔灌注桩进行动测实例分析,重点揭示应用PIT反射波法进行基桩低应变动力检测的原理,对桩身的完整性进行分析,从而推断桩身缺陷位置,同时指出了入射波在桩身中的传播速度与混凝土强度等级的关系。提醒我们在施工中应重点控制混凝土浇筑质量的环节。本文将列出4个具有代表性的孔桩PIT实测波形图进行分析,以期对同类工程有所助益。     

横波测桩技术研究

本文分析了目前广泛应用的反射波法测桩存在的问题，提出了利用横波测桩的技术，从而较好地解决了反射波法对于大直径桩一维假设不再成立的困难，并能获得更高的分辨率和较小的盲区半径。文中推导了扭转波在桩身中传播时所满足的一维波动方程，对各种边界条件下扭转波的传播特性进行了详细地探讨，为分析扭转波测桩曲线提供了理论依据。     

动测桩身完整性的新理念

1 桩身质量与桩身完整性 人们有时将桩身质量与桩身完整性混为一谈，实际上它们是有区别的，国际上通用的质量，定义为反映实际满足明确需要和隐含需要能力的特征之总和。桩身质量的明确需要主要有3种：(1) 桩身材料的均质性；(2) 混凝土强度等级；(3) 单桩轴向抗压、抗拉承载力以及抗弯、抗剪的抵抗力。其隐含需要主要有2种：(1) 群桩承台中邻桩承载力不够对邻桩失稳的支持力；(2) 桩材的耐久性与抗灾性(如地震灾害)。 而检测桩身完整性的明确需要主要是：桩身的均质性；弹性波纵波波速；桩身有无缺陷(缺陷位置、缺陷形式、缺陷程度)等。…     

定量分析方法在桩基工程中的实践

基于一维应力波理论，通过对桩顶质点速度波形反分析，可以了解身波阻抗分布，若已知桩身截面，则可确定桩身砼弹模变化。反之，已知桩身砼弹横，则可确定桩身截面变化。文中给出了该方法在预制桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩等桩基工程中的应用。     

高应变动力试桩法土阻力波的理论计算及测量

土阻力波是由于桩顶打击力所产生的应力波在桩身内传播,导致桩身与桩周土发生相对位移后产生的;根据波动方程理论,桩身内应力波可分离为上下行波两类;土阻力波与阻抗不连续面的反射波均包含于上行波中,仅当阻抗变化已知时,可准确计算出土阻力波;桩端土阻力波的计算因桩底反射波的干扰而存在误差;桩身阻抗存在明显差异的灌注桩,不应采用土阻力波理论计算土阻力;桩身材料物理学性质的不确定及现场操作不规范是土阻力波计算误差其他来源。     

应力波在承台-桩系统中传播数值分析

通过应力波在承台-桩系统中传播有限元计算,分析了承台-桩几何尺寸、承台-桩材料特性对应力波传播图案及能量的影响,同时还讨论了激振频率、激振区域、接收点位置以及邻桩桩体反射波对测点信号影响。计算表明承台的几何尺寸对应力波在承台-桩传播影响很大。边界的反射波不再是单一的波,而是很复杂的波列,它不仅会影响承台表面测点的响应,而且还会在承台-桩交界面形成新的入射、反射,使得测点的桩身反射波形识别很困难。     

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。     

基于ANSYS/LS-DYNA的应力波反射法的数值模拟

采用一种基于ANSYS/LS-DYNA的非线性动力有限元分析方法,对桩身进行了数值模拟,得到了桩的应力波反射特点,验证了基于ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元分析方法在桩身应力波分析问题中的可行性。     

关于谨慎对待用高应变作为单桩极限承载力验收依据的建议

高应变动力检测是近30年来国内外发展起来的一项新的测试手段，它以重锤锤击桩顶，产生应力波以速度C沿桩身轴向传播，引起桩身各截面运动，产生速度和位移，激发桩周的土阻力和桩端承载力；土阻力对桩周的反作用，在桩内形成向上传播的压缩波和向下传播的拉伸波。数据采集分析仪通过装在离桩顶至少1.5倍直径的桩身上的一对力传感器和一对加速度传感器采集到桩身顶部的力F（t）及加速度v（t）信号进行分析处理，从而确定桩运动所激发的岩土总阻力、桩内应力、由锤击传递给桩的最大能量，进而确定桩的极限承载力。高应变仪器设备装置框图如…     

旧桥基础桩弹性波CT成像的实验研究

采用弹性波CT法,对旧桥或营运中的基础桩进行CT成像,勘查已落成基础桩的桩长、桩身质量及桩底持力层质量等情况,并通过多根埋设已知桩长、桩身质量的旧桥基础桩及模型桩检测成像实例,验证了该方法的有效性,最后提出了该方法的不足之处。     

预应力高强混凝土管桩缺陷类型的动力试验分析

从一维波动方程的有限差分解,导出了变截面的应力波传播公式和桩身完整性的表达式;结合工程实例,采用高应变动力试验分析了预应力高强混凝土管桩（以下简称PHC桩）的桩身断裂、接桩缺陷和桩尖破碎等缺陷以及桩身多缺陷情况;讨论了高应变动力试验结果的可靠性.     

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。     

应力波反射法检测桩身完整性应注意的问题

探讨了应力波反射法检测桩身完整性的基本原理,针对应力波反射法检测桩身完整性过程中常遇到传感器安装与选择、激振器选择及信号采集等问题进行了探讨,并提出了解决这些问题的办法和建议,以推广应力波反射法的应用。     

桩土相互作用对基桩定量分析的影响

基桩完整性定量分析与桩土相互作用特性有关，桩土相互作用可用线性阻尼壶来模拟，文中讨论了桩土相互作用模型参数对计算结果的影响，在桩土相互作用下，应力波在桩身中传播呈指数形成衰减，确定衰减系数之后，用反射波峰值与入射波峰值比较便可近似确定桩身异常处截面完整系数。     

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。     

基桩低应变检测方法及其工程应用研究

低应变检测是桩基检测中最重要的方法之一,总结了桩基础低应变检测的基本原理。该方法通过瞬态激振施加瞬态冲击,测定桩基础顶部加速度或者速度的响应程度,给出了低应变检测的方法。在对现场进行仔细勘察的基础上,通过反射波对桩身质量进行检测,通过数据采集设备得到应力波在桩身中传播后反射到桩顶的数据信息,分析判定基桩桩身完整性。结合蓝山示范性中学建设工程项目,分析了该方法的适用性,检测结果表明,序号为4、10、13的桩身存在轻微缺陷,其余桩身均完整。     

低应变应力波接力传导检测技术的工程应用研究

对超长桩采用低应变反射波法进行检测,得到了较为准确的桩身完整性检测结果,为今后检测超长桩提供了一种简便、准确、可靠的新的检测方法。