用Mindlin应力解求单桩沉降的方法

以Mindlin应力解为基础，推导了任意桩侧摩阻力分布形态时地基土中附加应力的计算方法，并针对单桩的沉降问题进行了分析，为单桩的沉降量计算提供了一个较为合理的方法。     

单桩沉降计算理论研究

以Geddes应力解为基础，考虑土体的三向应力分布，并根据土的Duncan-Chang本构模型和基础沉降计算的修正分层总和法，建议了单桩沉降计算新理论。该理论与以往基于Geddes应力解计算单桩沉降方法相比，作了如下改进：(1)考虑了地基土的三向应力分布对单桩沉降计算的影响；(2)考虑了土本构模型(Duncan-Chang模型)，因而能计及土体非线性特性对单桩沉降计算的影响；(3)采用修正分层总和法理论，能考虑土体成层分布特性以及侧向变形对单桩沉降计算的影响。因而该单桩沉降计算方法在理论上更趋完善，而且计算量适中，适合工程应用。     

基于Mindlin公式考虑桩径影响的应力计算方法

根据Mindlin解所得的Geddes应力公式将桩端阻力、桩侧阻力简化为集中力。对于长径比较小的短桩,按其计算结果导致近桩端平面以下的应力集中,此时计算竖向应力系数与实际考虑桩径影响的结果相差甚远。按Geddes应力公式计算时小桩距群桩带来的问题较小;用于计算单桩、单排桩、疏桩沉降将使计算深度范围内的应力大大超过土的强度,使土进入塑性状态,导致计算失真。推荐的应力计算方法考虑了桩径的影响,用于计算单桩、单排桩、疏桩沉降取得了良好的效果。     

板桩加固护岸沉降计算方法研究

针对板桩墙这一常用的支护结构,基于Mindlin应力解,得出了沿桩身三角形分布、沿桩身均匀分布侧摩阻力作用在地基内部时任意点土中附加应力系数的数值计算方法;得出了矩形桩端在均布荷载作用下地基内部任意点的竖向附加应力系数的数值计算方法,在此基础上建立了考虑桩身压缩量和桩端刺入量的加固护岸板桩的单桩沉降计算方法,并通过现场实测沉降数据验证了该方法的合理性。     

支盘灌注单桩沉降计算探讨

针对支盘灌注单桩沉降计算问题,根据其在地基土层中的荷载应力传递机理,首先采用应力分段扩散的方法来求解地基土层附加应力,然后再按照工程上常用的分层总和法对其沉降进行计算。计算结果表明,采用本文的计算方法所得到支盘灌注单桩沉降的理论计算值与现场试验实测值比较接近,其误差为-15．61％～＋12．67％。此外,本文提出的沉降计算公式不需要修正系数,意义明确,计算简便,可为支盘灌注单桩的沉降计算提供参考。     

基于Mindlin应力解的大直径灌注桩单桩沉降计算

对某公路桥梁灌注桩进行了静载试验和内力测试,采用考虑桩径影响的Mindlin应力解进行了桩基沉降的数值计算,同时侧摩阻力分布形式采用矩形荷载简化和三角形荷载简化,按分层总和法计算桩端沉降,计算结果表明,采用考虑桩径影响的Mind-lin应力解计算大直径灌注桩单桩沉降的方法具有较好的适用性。     

复合地基桩土应力比的计算及应用

采用双折线硬化曲线,推导出水泥土桩复合地基的单桩荷载-沉降曲线的解析算式,用来表征单桩的荷载沉降曲线,采用双曲线函数来表征地基土荷载-沉降曲线,推导了考虑桩土相互作用的桩土应力比的一组解析算式,从而促进水泥土桩复合地基的理论研究。     

桩-网复合地基承载及变形的数值分析

采用有限元程序,对不同荷载水平下复合地基中单桩荷载传递特性、桩间土的沉降、桩间土上的应力及桩土应力比进行了分析;同时分析了复合褥垫层的变形模量以及地基中第一层土的物性参数对桩土应力比和复合地基表面沉降及差异沉降的影响。     

附加应力法计算刚性桩复合地基路基沉降

部分刚性桩复合地基路基实际沉降超过计算沉降的重要原因之一是现有沉降计算方法存在严重缺陷。在分析桩土沉降关系和桩土作用的基础上,提出了路堤下刚性桩复合地基沉降计算新方法——附加应力法。首先根据桩土作用计算桩土附加应力,然后采用分层总和法计算复合地基沉降。经工程实例验证后,利用附加应力法研究了桩长、桩间距、扩底、桩帽等因素对路基沉降的影响,并与现行方法计算的沉降进行对比。分析表明:附加应力法可以考虑单桩竖向承载力、桩帽转移荷载能力、桩土相互作用等因素的影响,计算沉降与实测沉降接近;利用桩帽将路堤大部分荷载转移到桩顶可以有效减小路基沉降;扩底比桩长加大更经济合理;按"强桩、大间距、大桩帽"原则设计的复合地基比密桩复合地基更经济合理。     

Geddes应力解求解沉降模型误差探讨

Geddes应力解最初是为了求解匀质地基中刚性单桩应力分布而提出的,而现实中土层常常是成层的,桩也是可压缩的(尤其是超长桩和复合地基中的桩体),因此,用Geddes解计算沉降具有与生俱来的模型误差。本文分析了Geddes应力解求解沉降的模型误差,指出位移协调法不能确定侧阻分布。     

基于桩侧阻概化模式的基桩均化附加应力系数研究

基于群桩Mindlin应力解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,在现有Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降基础上,提出任意布桩模式下基桩均化附加应力系数数值计算方法。针对特定侧阻分布概化模式给出不同长径比、不同桩距条件下的基桩均化附加应力系数表格,为手算群桩基础沉降所需的均化附加应力计算提供有效的简易方法。提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

Mindlin解均化应力法计算桩基沉降及工程应用

基于群桩Mindlin应力解附加应力场和群桩基础变形分布特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,总结了Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降的具体步骤细则。针对计算中具体问题,诸如压缩层计算厚度、上部结构刚度贡献、变刚度调平设计中桩类型的多样性,结合特定侧阻分布概化模式不同长径比、不同桩距条件给出基桩均化附加应力计算简易方法。应用所提供的均化附加应力计算方法计算群桩沉降,通过工程实例验证,与Boussinesq实体深基础计算法和等效作用计算法比较,其沉降计算值与实测竣工沉降值较为接近。     

关于疏桩基础沉降计算方法的研究分析

以修正应力法为依据,假设桩体在疏布状态时,其承载力达到单桩设计承载力极限值,在此前提出一种计算深厚软土地基中疏桩基础沉降的新方法,命名为疏桩极限法。通过工程实例分析,该方法在适宜的条件下是可行的。     

超大直径空心变阶桩沉降算法研究及应用实例

本文研究了超大直径空心变阶桩的沉降计算方法。基于弹性半空间Mindlin 解,通过考虑由桩侧摩擦力,桩身变阶处环状带的反力以及桩底反力三者共同作用引起的沉降,建立了超大直径空心变阶桩的沉降计算方法,将其与吉衡铁路深圳大桥超大直径空心变阶桩的沉降监测数据进行对比验证,结果表明:由理论方法计算得到的超大直径空心变阶桩的沉降值与实际监测数据吻合较好。在此基础上总结得到超大直径空心变阶桩桩周土应力扩散角g近似等于土体内摩擦角,应力扩散区域内的土体随着桩身一起发生沉降,并且桩周土的沉降分布近似呈对数形式,沉降值随沉降计算点距桩截面中心距离的增大而减小。     

高应力作用下CFG桩复合地基承载变形机制

为探究水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基在高应力下的承载变形机制,基于西安市高新区拟建场地CFG桩复合地基高应力现场试验建立数值模型并进行分析。结果表明:该场地CFG桩复合地基的极限承载力不小于1 666 kPa;褥垫层在高应力作用下发生破坏,其协调桩土共同作用能力降低;桩顶向上刺入褥垫层,荷载向桩顶集中,致使桩承担上部荷载的96.5%;桩间土发挥作用能力受限,复合地基相当于单桩承载;褥垫层的厚度与桩土应力比的增长呈现负相关;桩间土与桩顶的沉降差随着荷载的增加而增加,且随着褥垫层厚度的增大呈现先增大再减小的趋势;当单桩承载力满足要求时,为保证高应力下桩间土不因荷载过大而造成复合地基的破坏,应适当减小褥垫层的厚度,降低其流动补偿能力;所得结论可为CFG桩复合地基在高层建筑地基处理设计提供参考。     

粉喷桩单桩复合地基承载及变形特性的数值分析

采用有限元法对粉喷桩单桩复合地基进行数值试验。对在整个加荷过程中单桩荷载传递特性、变形特性和该复合地基桩土应力比的变化规律进行了分析,同时分析了桩体及褥垫层的变形模量对桩土应力比和桩土变形特性的影响。