m法下的双曲线型p-y曲线

工程中基桩大多处于复杂的成层地基中,鲜有位于单一土层中,从宏观角度出发,引入初始地基比例系数,提出了基于m法的双曲线型p-y曲线。某现场7根试桩地基土非线性显著,实测和理论计算的地面处桩身水平位移水平荷载关系曲线均呈良好的二次抛物线关系,且理论与实测曲线吻合良好,验证了本文p-y曲线模型。地基土非线性对桩身最大弯矩、桩侧地基土压力影响显著,不容忽略。工程实际中采用m法计算基桩最大弯矩值偏小,建议乘以1.05~1.25的系数,以计入地基土非线性影响。     

抛物线分布荷载推力桩双参数法的2种数值解

为适应抛物线分布荷载推力桩的设计和计算的需要,提出和探讨地基水平抗力系数按双参数模式表达下桩身位移和内力计算的有限差分法和弹性地基杆系有限单元法.编制全桩位移、内力计算和图形处理有限差分程序.实例计算结果表明,2种数值计算方法所得结果相当一致.根据试桩实测资料试算确定地基抗力双参数后,二者即可高效而可靠地对承受抛物线分布荷载推力桩进行设计计算与分析.     

水平梯形分布荷载桩双参数法的数值解

为提高现有水平梯形分布荷载桩设计计算水平，提出了地基系数按双参数抗力模式表达下的水平梯形分布荷载桩位移和内力计算的有限差分数值分析方法，并详细推导了桩身位移的差分格式。基于这些公式，编制了全桩位移、内力及侧土抗力的计算和图形处理程序，可适用于滑坡抗滑桩和深基坑悬臂支护桩的设计计算。算例表明，该方法方便可靠，当有限差分段划分得足够小时，可使数值解接近于真实解。通过调整地基系数进行试算．可实现桩身位移和内力计算结果与实测或实际值较好吻合，从而为有试桩资料的条件下反算地基抗力系数提供了一种验算方法。计算程序的自动图形处理有助于桩身结构设计的优化和经济效益的提高。     

卵石层人工挖孔短桩承载力分析

通过试桩资料，分析卵石层人工挖孔短桩试桩结果与查表计算结果的差别；得出卵石层人工挖孔短桩“桩的极限端阻力标准值”qpk和“端阻力尺寸效应系数”ψp；提出卵石层桩基工程勘察，设计，施工中应注意的问题。     

桩-网复合地基桩与土的相互作用解析法

本文采用荷载传递法和剪切位移法分析桩-网复合地基中单桩与桩间土的相互作用,得出单桩的桩身位移、轴力公式。根据力的平衡及位移协调原理,推导出桩与桩、桩与土之间的相互作用系数,从而得出群桩与土的柔度矩阵表达式。采用ABAQUS软件进行不同桩长下的群桩复合地基有限元计算,计算值与解析公式计算出的结果接近;将文献中的现场实测数据与解析计算结果比较,解析计算的相互作用系数和实测数据较吻合,说明本文的解析法计算公式准确性较好,对工程有一定的参考价值。     

双层地基上某建筑物不均匀沉降原因分析及加固措施

山东沿海滩涂地区某联排高级住宅,采用梁板式筏板基础,持力层为强夯后的杂填土层,厚3.5～5.0 m,其下为3.0 m左右的淤泥质土层,形成上硬下软的双层地基。该建筑物刚施工完毕即产生较大沉降和不均匀沉降。从地质条件、地基处理措施、设计与施工方面对沉降原因进行分析,并将沉降计算结果与实测结果进行对比,得出该工程沉降的经验系数。为控制施工后沉降与不均匀沉降的进一步发展,采用微型桩作为减沉桩。通过筏板基础和减沉疏桩基础两种方案的沉降计算结果对比,说明加固方案的有效性。该地基加固完成后两周内变形趋于稳定,达到预期效果。     

地基土横向抗力系数分析与适用于预制钢筋混凝土桩m值的确定

本文对地基土横向抗力系数进行了分析与比较从而指出参数ｍ在横向受荷桩设计中的适用性。通过对大量试桩资料进行计算与分析并采用数理统计的有关方法进行统计，最后确定出具有一定可靠性指标的适用于预制钢筋混凝土桩的ｍ值取值范围。该结果已纳入新编制的《建筑桩基技术规范》。     

嵌岩钻孔桩横向受力试桩的分析

本文通过对大型试桩资料的研究,提出了线性数学模型在嵌岩桩中的应用。其特点是将实测的非线性初值作线性处理后,用数值解法直接算出地基抗力系数。提出了横向抗力图式和容许位移值。     

杭州地区部分土层中沉管灌注桩的承载力

笔者对收集的十几根静载试桩资料进行了统计计算得出了杭州地区部分土层中沉管灌注桩的极限侧阻力标准值和极限端阻力标准值,经对另外同类土层中的数据十根桩试算验证具有较好的精度。     

锤击贯入试桩法中输入实测力波的波动方程分析

本文在分析比较BOWLES、BF81等国内外波动方程计算程序的基础上,编制了一种输入桩顶实测力波的波动程序,结合福建省建筑科学研究院锤击贯入试桩法实测资料,进行分析计算,得出的单桩极限承载力可供生产部门参考。     

双层地基中倾斜偏心荷载下基桩非线性模型试验研究

引入初始地基比例系数、初始地基系数、水平位移特征值,导出一种新型双曲线型p-y曲线,并给出了参数经验选取参考值范围。在上层粘土下层砂土地基中进行了2组模型桩试验,含2根水平加载的钢桩和6根倾斜偏心荷载下的木桩。试验表明,水平荷载、竖向荷载和偏心弯矩荷载下柔性木质模型桩非线性特征显著。按双曲线型p-y曲线计算的模型桩地面处和桩顶水平位移与实测值吻合良好,验证了双曲线型p-y曲线。水平位移特征值增大时,桩身位移将减小,桩身最大剪力将增大,桩身最大弯矩将减小,桩侧最大土压力将增大。双层地基中,下层砂土位移特征值变化对试桩受力影响极小,从简化计算参数和应用角度出发,实际应用时可将下层砂土水平位移特征取值与上层粘土的相同。     

基于超固结黏性土CU指标求解函数的“m”法修正

 由于基坑开挖卸载,墙前被动区土体由正常固结状态转化为超固结状态,其固结不排水剪(CU)指标将发生变化,因此弹性地基梁计算理论应予以修正。根据超固结比(OCR)与不排水强度、上覆土压力间关系,引入不排水强度与固结不排水剪(CU)指标间关系,逐步推导出多土层条件下超固结土CU指标的求解函数,将其应用于弹性地基梁“m”法计算理论,提出一种新的考虑分步开挖卸载后被动区黏性土超固结作用影响的m值修正计算法。武汉长江隧道工程有限元算例结果显示,随着超固结比增大,开挖面一定深度下各黏性土层CU指标、m值均有不同程度提高,其中粉土提高幅度尤为大,按该修正法计算出的支护体位移较未修正前更接近实测结果。     

基于修正计算宽度的斜坡场地m值取值方法研究

地形坡度是地基抗力系数比例系数m值的主要影响因素之一,现有规范经验对斜坡场地m值取值研究极少。笔者进行3种坡度下的单桩水平载荷现场试验,通过m法对桩身变形、内力进行验算和等效调整以及数值模拟验证,研究了斜坡场地m值取值问题。试验研究及理论计算表明:①m法理论计算得到桩身中部的水平位移和弯矩明显小于斜坡场地现场试验实测值,位移零点和弯矩最大值位置均高于实测值;②将斜坡场地等效为土体强度降低后的水平场地,得到斜坡场地实际m值大于直接引用规范公式的计算值,且随坡度的增大二者差异越大;③桩身计算宽度是造成斜坡场地实际m值与规范公式计算值的差异来源,随着坡度的增大实际桩身计算宽度呈线性减小;④通过修正桩身计算宽度,提出基于规范公式的斜坡场地m值修正公式。     

地下结构地震反应计算的改进的反应位移法

反应位移法中地基弹簧刚度系数难以准确确定,且不同地基弹簧之间互不相关,难以准确地反映土体与结构之间的相互作用,造成土体与结构四周接触面的荷载分布存在误差。通过改进地基弹簧刚度系数的求解方法,提出了改进的反应位移法,即在有限元分析过程中摒弃传统的加载方式,采用在结构四周同时加载单位力的方式求解地基弹簧刚度系数。与现有的反应位移法的对比表明,改进的反应位移法计算结果合理,且具有更高的计算效率。     

基坑底部土体满堂加固模型试验与数值模拟研究

为探究基坑底部土体满堂加固对基坑变形和内力的影响,采用室内模型试验方法,研究了基坑底部土体满堂加固对基坑周围地表沉降、冠梁侧向位移、桩身弯矩以及桩后土压力变化的影响。运用ABAQUS有限元软件对模型试验进行数值模拟,将试验数据与数值计算结果进行对比,并分析了加固土体的水泥掺入比和加固深度对基坑变形的影响。结果表明:满堂加固对降低基坑底部隆起效果最为明显,对降低支护结构侧向位移较为明显,对减小地表沉降不明显;通过极差分析法得出,增加加固土体的弹性模量较增加加固深度对抑制支护桩侧向位移及坑底隆起更为有效;当水泥掺入比超过一定范围后,加固效果没有显著提升,建议在含水率为20%左右的软弱土层地区,水泥掺入比一般为5%～20%;土体的加固深度超过一定范围后,控制基坑变形的效果有所提高,但不明显,建议土体加固深度取0.4～0.45倍基坑深度。     

分层总和法计算地基沉降调整系数讨论

现阶段的基础设计规范推荐采用分层总和法计算地基的最终沉降量,然而分层总和法假设条件太多,计算结果可能出现很大偏差,因此需要调整。通过建立有限元二维和三维模型,选取不同力学参数地基土作沉降数值分析,分析结果与分层总和法计算值作对比,前者与后者的比值即为文章推荐的分层总和法计算地基沉降调整系数。对分层总和法各假设条件引起的...     

土抗力法计算深基坑支护桩弯矩及实测分析

通过在基坑支护桩中埋置应力计,跟踪测试基坑在开挖过程中桩身弯矩和桩顶位移的变化,研究支护桩荷载传递规律。同时选择上三角、全三角、梯形三种土压力分布模式,分别应用土抗力法的m法、c法和k法对支护桩的桩身弯矩进行了理论计算,并把计算结果与实测结果进行对比分析。结果表明:对于支护桩弯矩而言,无论采用何种土压力模式,m法的计算结果与实测结果相差较大;k法计算的最大正弯矩与实测值比较接近,但最大负弯矩偏大;c法计算的最大正弯矩偏于不安全,最大负弯矩过大。     

基于基床系数法的劈裂注浆过程分析

为了揭示劈裂注浆中浆液扩散的动态过程及变化规律,基于基床系数法,研究了劈裂注浆过程中尺寸效应对土体变形的影响,建立了不同土体的劈裂缝宽度方程;假设浆液按平面辐射圆扩散,根据浆土应力耦合特性以及质量守恒定律对土体劈裂注浆过程进行了分析,获得了浆液扩散半径变化方程、浆液压力时空变化方程、劈裂缝宽度时空变化方程,并对浆液扩散规律与影响因素进行了分析。分析结果表明:浆液扩散半径随时间不断增长,但增长速率不断变缓,与基床系数标准值正相关,与浆液黏度负相关,黏性土小于砂土;浆液压力与时间、基床系数标准值正相关,绝大部分位置与浆液黏度正相关,黏性土小于砂土;劈裂缝宽度与时间正相关,绝大部分位置与基床系数标准值负相关、浆液黏度正相关,大部分位置黏性土大于砂土。与现场试验对比分析表明,理论计算值与实测值差异在可接受范围内,验证了本理论的合理性。     

浅埋地下结构地震反应分析的惯性力–位移法

现有的地下结构地震反应简化分析方法,如:地震系数法、自由场变形法、柔度系数法、反应位移法、反应加速度法和Pushover分析方法等,均没有考虑上覆回填堆积土体或地震中因剪切破坏失效后的上覆堆积土体在竖向地震作用下产生的惯性力效应。已有研究表明,这种上覆土体竖向惯性力效应对浅埋地下结构支撑构件的抗震性能(抗剪强度和极限变形)有重要影响,是评价浅埋地下结构抗震安全性的关键因素之一,不能忽视。为此,针对浅埋地下结构地震反应分析问题,提出了一种考虑上覆土体竖向惯性力影响的反应位移法,简称惯性力–位移法。给出了惯性力–位移法分析模型的两个关键参数确定方法,包括地基弹簧刚度及上覆土体最大竖向惯性力。工程实例分析结果表明,建议的惯性力–位移法与传统的反应位移法相比,不仅克服了传统的反应位移法不能给出中柱轴力的缺陷外,其它反应量的计算精度与之基本相当。     

基于影像源法的基坑开挖引起的土体水平位移预测

基坑开挖将使土体产生附加水平位移,过大的水平位移会使邻近地下结构物受到破坏。基于影像源法,并充分发挥基坑围护结构易于实测的优势,推导了在基坑开挖下的坑外土体水平位移半解析式,分析中,通过定义土体的不均匀收敛系数,考虑了当前研究中大都忽略的土体收敛非均匀性,与实际情况更接近。同工程实测数据的对比验证了所提方法的准确性。进一步参数分析表明:不考虑土体收敛非均匀性的坑外土体水平位移计算值同实测相比,会低估上部土体水平位移,高估下部土体水平位移,因而同实测出现一定偏差,且当土体愈靠近基坑,偏差愈明显,可见考虑土体的非均匀收敛愈有必要。计算发现,当不均匀系数介于3～6时,计算结果同实测吻合较好。本文研究成果可为预测基坑开挖诱发土体水平位移提供一种新的探究思路。