高强混凝土与高含量钢纤维高强混凝土等边三桩承台的试验研究

本文通过对高强混凝土与高含量钢纤维高强混凝土等边三桩承台的试验研究，提出了高含量钢纤维混凝土等边三桩承合抗冲切厚度的近似估算方法，并探讨了改善桩承台抗冲切脆性的新的有效途径。     

钢纤维高强混凝土四桩承台受弯性能及承载力计算方法研究

为研究钢纤维高强混凝土四桩承台的受力性能,基于17个钢纤维高强混凝土承台试件的受弯试验,分析了不同钢纤维体积率、承台有效厚度、钢筋配筋率、混凝土强度承台的裂缝开展和破坏形态、荷载 挠度曲线、钢筋和混凝土应变特征以及承台破坏机理。结果表明：底部配筋率为0.16%~0.52%的钢纤维高强混凝土四桩承台呈现受弯破坏形态,弯曲拉应力由钢筋和钢纤维混凝土共同承担;随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加,承台受弯承载力显著提高。依据研究结果提出了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯破坏计算模型,建立了钢纤维高强混凝土四桩承台受弯承载力计算式,为完善CECS 38：2004《纤维混凝土结构技术规程》提供参考。     

钢纤维高强混凝土二桩承台受剪性能及承载力计算

为研究钢纤维高强混凝土二桩承台的受剪性能，进行了12个钢纤维高强混凝土二桩承台受剪试验，变化参数包括承台有效厚度、钢纤维体积率、配筋率和混凝土强度等级。结果表明：承台发生剪切破坏；随着承台有效厚度和钢纤维体积率的增加，承台受剪承载力显著提高；底部纵向受力钢筋配筋率在0.39%～1.18%范围内增大及采用钢纤维高强混凝土可提高承台刚度和承载力。在此基础上，分析了钢纤维高强混凝土二桩承台受剪机理，基于修正压力场理论，考虑钢纤维在高强混凝土裂缝处的应力传递，提出了钢纤维高强混凝土二桩承台受剪承载力计算公式。与JGJ/T 465—2019《钢纤维混凝土结构设计标准》中给出的计算公式进行对比，文中计算公式计算值与试验结果吻合更好。     

高含量钢纤维混凝土等边三桩承台的试验研究

本文通过高含量负我纤维混凝土等三桩承台的试验研究，提出了高人一钢纤维混凝土等边三桩承台抗冲切厚度的近似估算方法，并探讨了改善桩承台抗冲切脆性的新的效途径。     

钢纤维混凝土桩承台

房屋建筑、设备基础等的板式桩承台的厚度主要由其抗冲切强度控制,由于冲切破坏属于脆性破坏,因此,设计时板的厚度取值较大。盐城工学院建工系荀勇等提出了钢纤维混凝土桩承台的试验研究,结果表明:钢纤维掺入混凝土后,不仅提高了材料的抗拉强度,而且大幅度提高了材料的韧性。当混凝土内部微裂缝扩展时,钢纤维能阻碍微裂缝的发展,纤维从基体中拔出时所做的功,吸收了许多能量,使得钢纤维混凝土具有很高的韧性。所以,钢纤维混凝土桩承台可以提高承台的抗冲切承载力,减少承台板厚度,改善承台冲切破坏的脆性。钢纤维混凝土桩承台     

钢纤维高强混凝土三桩承台承载力影响因素分析

通过10个钢纤维高强混凝土三桩承台试验,结合对钢纤维高强混凝土三桩桩基承台受力性能的研究,对承台开裂荷载和极限承载力的主要影响因素混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度、配筋率及钢纤维类型进行了深入分析.研究表明:随着混凝土强度、钢纤维体积率、承台有效厚度的增加,三桩承台的承载力有明显的提高,同时配筋率和钢纤维类型对三...     

钢纤维增强混凝土桩基厚承台空间拉杆拱传力模型的建立

基于 9个三桩承台和 1 5个四桩承台的模型试验 ,详细分析了承台的破坏形态和力学性能 ,以及钢纤维混凝土 (SFRC)用于桩基承台的优越性 ;通过对SFRC桩基承台模型进行全过程材料非线性计算 ,分析承台的裂缝扩展情况、应力分布规律和传力机理。综合有限元计算和试验研究结果 ,提出了桩基厚承台的空间拉杆拱或软化桁架传力模型 ,为《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》的修订提供理论支持和试验依据     

钢纤维混凝土四桩厚承台受冲切承载力研究

本文介绍15个钢纤维混凝土四桩厚承台足尺试件的试验结果及三维非线性有限元分析情况,分析影响纲纤维混凝土四桩厚承台受冲切承载力的主要因素,提出了受冲切承载力计算公式。研究表明,纲纤维的掺入可有效地改善桩承台的受冲切性能,提高桩承台的受冲切承载力,减小承台的有效厚度。     

钢纤维混凝土二桩厚承台的试验研究

为了研究钢纤维增强混凝土(SFRC)二桩厚承台的传力机理和破坏模型,以及钢纤维在混凝土二桩厚承台中的作用,对30个混凝土和钢纤维混凝土二桩承台进行了静力加载试验和非线性有限元分析,探讨了钢纤维混凝土二桩厚承台的开裂荷载、极限荷载、裂缝开展、承台内部应变分布、钢筋应力分布等力学性能。结果表明:钢纤维的掺入能有效提高混凝土承台的开裂荷载和极限荷载,阻碍裂缝的发展,降低承台的厚度;钢纤维混凝土二桩厚承台破坏形态为冲切破坏,其传力模型符合拉杆拱模型或桁架模型。提出了基于桁架模型的钢纤维混凝土二桩厚承台承载力设计计算公式,其计算值与试验值吻合较好。该研究成果可为有关规程的编制及实际工程的应用提供参考。     

钢纤维混凝土二桩厚承台冲切、剪切承载力试验研究

共制作了30个缩尺模型为1:5的二桩混凝土和钢纤维混凝土承台试件并进行了静载试验。系统地分析了影响钢纤维混凝土二桩承台承载力的主要因素,并应用最小二乘法给出了钢纤维混凝土二桩厚承台抗冲、抗剪承载力的计算公式。与普通钢筋混凝土厚承台相比,其承载力有较大幅度的提高,承台的厚度明显降低。本文建议的公式在工程上具有广泛的适用性,该研究成果为有关规定的修订试验依据。     

双柱联合桩基承台空间桁架设计方法

双柱联合桩基承台多属厚承台,本文以双柱六桩承台为例,采用ANSYS三维非线性有限元分析方法,验证了双柱联合桩基承台的传力机理也符合空间桁架模型,在此基础之上,借鉴单柱桩基承台的研究成果,提出了双柱联合桩基承台空间桁架设计方法建议。     

打桩锤击模型的解析算法

桩的可打性研究需要模拟桩的锤击,计算出桩顶的应力波。该应力波可由数值或解析方法研究获得。针对桩锤、桩帽、锤垫、桩垫组成的锤击系统,提出了一种新的解析模型。该模型分别用不同的集中质量块表示桩锤、桩帽,用一并联的弹簧、阻尼器表示锤垫,用一弹簧表示桩垫,同时用一阻尼器表示桩,建立平衡方程,利用拉普拉斯变换推导出锤击力的解析解。该解析解均用无量纲量表示,可用来研究桩垫层材料的参数、桩帽与桩锤质量之比对锤击力的影响,并利用室内试验确定出桩垫材料的刚性系数,将理论计算值与实测值进行对比,理论值与实测值吻合较好,故该解析模型可用来研究参数的组合对锤击性能的影响。     

软土地基中组合桩水平受荷作用下的试验研究

组合桩为预应力混凝土桩插入水泥搅拌桩中而形成的新桩，为探讨该桩在水平荷载在用下的承载力和破坏模式，通过3根14.0 m长组合桩的水平载荷试验，实测得到该桩在水平荷载作用下桩与土共同作用下的工作性状和破坏特征，分析了组合桩受水平力作用时的临界和极限荷载、破坏模式、地基土的水平抗力比例系数以及桩帽对组合桩抗水平力的有利作用。为合理地评价组合桩的水平承载力，探讨组合桩在水平荷载作用下的计算方法：临界荷载法和转折点法，并给出计算公式。试验和分析结果表明：组合桩具有较好地抵抗水平荷载的能力，有桩帽的组合桩水平受荷性状优于无桩帽的组合桩，桩帽使组合桩由水泥桩和外侧的水泥壳之间相互分开的破坏模式变为外侧的水泥土和土之间分开的模式，保证组合桩在水平荷载下的完整性，用转折点法计算组合桩的水平承载力更为合理。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

盾构掘进施工对群桩基础变形的动态影响研究

针对苏州轻轨1号线盾构隧道区间施工情况,采用三维有限元数值计算模型,研究了盾构施工对侧边群桩变形的动态影响,结果表明:当盾构机切削面逐渐逼近群桩时,各单桩的隧道轴线处横向位移背离隧道,承台背离隧道发生倾斜;当盾构到达各单桩时,横向位移在隧道轴线处偏向隧道且为最大,承台发生了双向倾斜;当盾构逐渐远离群桩时,各单桩横向位移变化较小,承台的双向不均匀沉降减小。随着盾构的掘进,群桩整体沿着掘进方向移动,桩身沿隧道轴向位移在隧道轴线处达到最大。当群桩基础的桩底位于隧道轴线处和隧道轴线以上时,群桩承台仅仅发生偏向隧道的单向倾斜;当群桩基础的桩底位于隧道轴线以下时,群桩承台则产生了双向倾斜。     

承台底土阻力群桩效应系数有限元分析

利用三维弹塑性有限元方法，对复合桩基承台底土阻力群桩效应系数进行了分析；根据分析，编制了相应的有限元程序：应用该程序研究了承台宽与桩长之比、桩距、桩数、土类等对承台底土阻力群桩效应系数的影响。结果表明，(1)承台底土阻力及其群桩效应系数随承台宽与桩长之比、桩距增大而增大，随桩数增多而减小：(2)承台底土阻力群桩效应系数与土类有关。     

竖向荷载作用下承台(基础)-桩不同构造形式下的工作性状分析

在文献[1]采用的现场试验对桩与承台（基础）之间不同构造方式下的承台（基础）-桩-土相互作用进行的研究基础上,首先采用有限元数值分析模拟承台-单桩-土系统的相互作用,通过参数调整,使其能够模拟文献[1]进行的现场试验并给出较为接近的结果。在此基础上,采用数值仿真试验对多桩情况下桩顶与承台直接接触、复合地基及桩顶预留净空基础在竖向荷载作用下的工作性状进行了对比分析与研究,比较了相同荷载、桩长、桩距、承台厚度等情况下各种构造形式基础的受力特点。同时,通过改变桩长、桩距、预留净空大小等影响因素,进一步研究了桩长、桩距、预留净空对多桩桩顶预留净空基础的桩土荷载分担比例和沉降的影响。     

Mobilisation of Earth Pressure Acting on Pile Caps Under Cyclic Loading

In lateral resistance of piles with a pile cap, marked contribution of the pile cap resistance can be expected. For seismic performance assessment of pile foundations, mobilisation of the earth pressure acting on pile caps, induced by interactions between the pile cap and surrounding soils, has to be properly considered. In this study, a series of centrifuge model tests were conducted (1) to examine the effect of strain history on the mobilization of lateral earth pressure acting on pile caps and (2) to show the importance of considering strain history when modelling the interaction between a surface soil layer and a pile cap. Observations into the physical model tests reveal that mobilisation of the earth pressure acting on pile caps under cyclic loading can drastically change depending on soil type and/or conditions. Especially, relocation of soil adjacent to the pile cap in unload-reload phase plays an important role for the earth pressure mobilisation, as it completely alters the shape of the earth pressure-displacement curves. Based on the physical model test results, a simple empirical model that can be used for the beam on non-linear Winkler foundation type analysis is proposed and compared to the test results.     

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.     

弹性承台-高桩基础的内力和变形

以某大桥辅航道通航孔桩基础为工程原型,根据"m法桩一弹性承台"计算方法编制了计算程序,通过大量的计算,研究了承台厚度、桩的布置形式、桩的出露长度等因素对弹性高承台-桩基础内力和变形的影响,揭示了各种因素对弹性高承台-桩基础内力和变形的影响都是通过改变承台刚度来实现的,并通过模型试验验证了这一规律.工程实践中,按照弹性承台来设计更加科学合理,符合实际情况.