层状地基中考虑桩端应力泡形扩散的单桩沉降计算方法

基于虚土桩模型,研究了桩端应力扩散效应对单桩沉降的影响.结合虚土桩模型和Boussinesq解,提出考虑桩端应力泡形扩散的应力泡形虚土桩模型来考虑桩端土对桩的支承作用;利用荷载传递法,对桩周土采用双折线模型,推导得到层状地基中考虑桩端应力泡性扩散的单桩沉降解析解;讨论了弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、附加应力值等参数...     

层状地基中单桩荷载传递规律

对桩侧土和桩端土分别采用三折线荷载传递软化和三折线全塑性荷载传递模型，基于传递矩阵法，利用土力学及弹性理论导出了一套完整的确定层状土中桩顶荷载-沉降关系的解析算式．研究结果表明：对于置于淤泥、粘土、粉土、砂质粘土、残积土的人工挖孔桩，当桩土相对位移达3～7mm时，桩侧摩阻力达到极限状态，此时，桩侧摩阻力约占桩顶荷载的40％～50％；随着荷载的进一步增大，桩侧摩阻力减小，当桩土相对位移约为20mm时，桩侧摩阻力几乎全部丧失．同时，利用在某地区得到的桩侧摩阻力及深井试验测得的土工计算参数，运用试算法对某工程试桩进行了计算对比，其计算值与实测值吻合．     

考虑应力扩散时桩端土对桩体阻抗的影响

为研究桩端土体对桩体阻抗的影响,提出了一种模拟桩土相互作用的新模型.在该模型中,桩端应力扩散到下部土体中,土体中产生的附加应力符合圆形荷载下的Boussinesq应力解.相同附加应力形成三维等值面,将等值面包裹的土体区域看作虚土桩.虚土桩底部与基岩接触,限制竖向位移.根据虚土桩底部的边界条件,结合阻抗传递法可得到虚土桩顶部阻抗,将其作为实体桩的实际支撑参数,进而可求得整个桩体的阻抗响应.通过该模型计算得到的桩体阻抗与Novak的计算结果进行对比,发现考虑桩端应力扩散效应可以较为真实地反映桩端土体对桩体阻抗响应的影响.桩体刚度与桩端土厚度成反比,阻尼反之.对于长径比较小的桩体,桩端土体的影响更大.     

考虑变形协调的刚性基础复合地基沉降计算

针对当前求解刚性基础下复合地基沉降变形时较少考虑桩土间变形协调的情况，在对若干试验结果分析的基础上，提出了刚性基础下复合地基桩侧摩阻力分布形状的假定，然后分别用荷载传递法、Mindlin解答和弹性力学解答分析了单桩模型中桩体和桩间土的沉降变形，通过桩顶位移变形协调条件建立了求解方程，编制了相应的计算程序，该方法可利用现场实测荷载～沉降曲线进行计算参数的优化反演，因此具有较强的实用价值。最后，用该法对某工程实例进行计算分析，计算结果和实测值吻合较好。     

考虑桩土相对滑移的单桩和群桩的非线性分析

建立了考虑桩土界面可以滑移、土体存在极限阻力的单桩分析模型，采用位移协调法分析了单桩的荷载传递特性。在此基础上，研究了桩顶荷载水平对两桩相互作用系数的影响，建立了考虑桩顶荷载水平的相互作用系数计算公式。并将上述方法应用于群桩的分析，获得了群桩的荷载沉降特性。本文提出的单桩和群桩弹塑性分析方法克服了目前应用较多的弹性理论法夸大桩土相互作用的缺点。单桩和群桩荷载沉降曲线的分析结果和实测数据吻合，说明了该方法的合理性。     

双层及多层水平地基中的应力分布与沉降计算

利用传递矩阵法对分层地基中的应力分布进行推导，得出了地基中应力集中或应力扩散与土体的变形模量及泊松比的关系，给出了双层地基在圆形均布荷载，条形均布荷载和矩形布荷载作用下，中心轴线上的角点下分层界面处的应力系数，对＜＜建筑地基基础设计规范＞＞中地基沉降计算方法提出了改进建议。     

层状地基中桩的轴向静载沉降特性

采用双折线荷载传递函数,根据桩在竖向静载下的荷载分布与传递规律,运用功的互等定律,导出了一组 确定层状地基中桩的轴向荷载沉降曲线的解析简化递推算式,可根据桩侧介质的分布情况和桩的形状对桩进行 沉降分析模拟,能较精确确定桩的轴向静载沉降曲线,同时推导了桩顶刚度系数的迭代公式,以此为基础可确定 桩的承载力。结合运用实例进行了论证,说明了方法的有效性和正确性。     

考虑应力路径的地基沉降计算法

传统的沉降计算法往往只考虑压缩变形或剪切变形。本文以Ｋ０状态为计算起点，运用增量理论给出了变形模量随应力增量比变化的计算方法，在此基础上得到了新的考虑应力路径的沉降计算法。     

复合地基中散体材料桩荷载-沉降关系的数值分析

针对散体材料桩与桩周土相互作用的特点,基于弹性理论及计算假定,利用应力函数法对复合地基中散体材料桩桩身的应力状态进行了分析,推导出了考虑桩间土荷载σs及桩、土自重影响的散体材料桩的荷载-沉降关系式;利用该方法对某工程实例进行了计算分析,结果表明,基于本文方法获得的散体材料桩的荷载-沉降关系与实测结果吻合较好.     

夯扩桩单桩沉降的弹性分析

分析了夯扩桩的受力特点，采用弹性方法分析了夯扩桩作用下地基土的附加应力，提出了夯扩桩单桩沉降的近似计算方法，并与工程试验桩结果进行了比较。     

A computational method for post-construction settlement of high-speed railway bridge pile foundation considering soil creep effect

Based on reasonable assumptions that simplified the calculational model,a simple and practical method was proposed to calculate the post-construction settlement of high-speed railway bridge pile foundation by using the Mesri creep model to describe the soil characteristics and the Mindlin-Geddes method considering pile diameter to calculate the vertical additional stress of pile bottom.A program named CPPS was designed for this method to calculate the post-construction settlement of a high-speed railway bridge pile foundation.The result indicates that the post-construction settlement in 100 years meets the requirements of the engineering specifications,and in the first two decades,the post-construction settlement is about 80% of its total settlement,while the settlement in the rest eighty years tends to be stable.Compared with the measured settlement after laying railway tracks,the calculational result is closed to that of the measured,and the results are conservative with a high computational accuracy.It is noted that the method can be used to calculate the post-construction settlement for the preliminary design of high-speed railway bridge pile foundation.     

交通荷载引起的软土地基累积沉降计算方法研究

软土地基在交通荷载下的沉降计算和稳定性保证,是修建低路堤公路的重要环节,而科学的计算方法是其前提和基础.文章以新河（青潍界）至辛庄子高速公路寿光段为例,通过利用循环荷载作用下软粘土不排水累计变形模型-Chai-Miura模型,结合利用Flac3D有限差分程序计算地基中的动、静应力,对软土地基的累计沉降进行了计算.结果表明:对修建在软土地基上的低路堤,反复的交通荷载引起的累计沉降很大,同时变形随深度衰减很快,当深度大于8m后,变形与地表的相比小得多;路基沉降速率与运行时间关系较大,且随时间非线性增长,其中累积沉降及总沉降在通车初期累计沉降发展较快,且累积沉降远大于固结沉降,占总沉降的90％多.     

Nonlinear calculating method of pile settlement

To study calculating method of settlement on top of extra-long large-diameter pile, the relevant research results were summarized. The hyperbola model, a nonlinear load transfer function, was introduced to establish the basic differential equation with load transfer method. Assumed that the displacement of pile shaft was the high order power series of buried depth, through merging the same orthometric items and arranging the relevant coefficients, the solution which could take the nonlinear pile-soil intera...     

Analytical method of load-transfer of single pile under expansive soil swelling

The elastic differential equations of load-transfer of single pile either with applied loads on pile-top or only under the soil swelling were established,respectively,based on the theory of pile-soil interaction and the shear-deformation method.The derivation of analytic solution to load-transfer for single pile in expansive soil could hereby be obtained by means of superposition principle under expansive soils swelling.The comparison of two engineering examples was made to prove the credibility of the suggested method.The analyzed results show that this analytic solution can achieve high precision with few parameters required,indicating its' simplicity and practicability in engineering application.The employed method can contribute to determining the greatest tension along pile shaft resulting from expansive soils swelling and provide reliable bases for engineering design.The method can be employed to obtain various distributive curves of axial force,settlements and skin friction along the pile shaft with the changes of active depth,vertical movements of the surface and loads of pile-top.     

考虑桩土共同作用的桩基沉降分析

目前桩基在工程中得到广泛应用,人们逐渐认识到桩筏基础控制的关键是变形而不是强度.结合上海土层情况,运用有限元软件ANSYS建立群桩-土-上部结构三维有限元非线性模型,土体本构模型采用Drucker-Prager弹塑性模型,并利用面-面接触单元考虑土体与桩基交界面的状态非线性,合理地模拟了桩与桩周土间复杂的相互作用,对群桩沉降做了定性分析。     

减沉桩基变形控制机理的案例分析

桩数沉降关系是按变形控制设计桩基础（减少沉降桩基础设计）的重要依据,受荷载大小、桩位布置和场地类别等多个因素共同影响。结合某工程现场实测数据,运用近似数值方法和平面应变有限元方法对2幢采用不同桩数的多层住宅桩筏基础进行计算分析,研究不同桩间距对地基压缩变形、基础内力和土体应力应变分布的影响,对桩数减少一半时基础沉降几乎没有变化这一问题给出合理解释。结果表明,作用于基础顶面的荷载水平越低,桩侧与桩端土层可压缩性差异越小,基础沉降量对桩数变化越不敏感。对于深厚软土地基中的低承台群桩基础,按变形控制进行桩基设计,能最大程度地节约基础用桩量,可获得十分显著的经济效益。     

考虑桩身自重影响的超长桩屈曲分析

由于超长桩的桩身自重较大,其对超长桩稳定性有重要影响。已有的研究大多只考虑桩侧土抗力的影响,能同时考虑桩侧土抗力和桩身自重两个影响因素的超长桩屈曲荷载计算公式目前还很少报道。本文同时考虑桩侧土抗力和桩身自重的影响,通过选择合适的桩身挠曲变形函数及桩侧土弹性抗力模式,基于能量法给出了顶部有集中荷载、部分埋置于Winkler地基中超长桩的屈曲荷载和计算长度的解析表达。最后分析了桩侧土抗力和桩身自重对屈曲荷载的影响。结果表明桩侧土抗力是影响屈曲荷载的主要因素。当桩身埋置率(h/L)较低时,桩身自重对屈曲荷载的影响不容忽视;但随埋置率的增加,桩身自重对屈曲荷载的影响甚微。     

横观各向同性多层地基中单桩的弹性沉降分析

运用弹性理论法,分析了横观各向同性成层地基中的受轴向荷载的单桩沉降特性,重点分析了持力层深度、软弱下卧层性质对桩基沉降的影响.通过与工程实例计算结果比较,表明本研究结果具有较高的计算精度,为实际工程中预估单桩和群桩的强度和沉降以及桩基的承载能力提供了一种比较准确的方法.