群桩效应对砂土地基中高桩承台群桩基础抗震性能的影响

针对我国广泛使用的高桩承台群桩基础,基于一组砂土地基中桩柱式基础的抗震试验数据和分析模型,建立了合理的高桩承台群桩基础Pushover分析有限元模型,分别研究在峰值和极限状态时,不同桩基自由长度和不同砂土密度条件下,群桩效应对高桩承台群桩基础整体峰值抗力和变形模式、桩顶水平剪力分配、桩身截面弯矩分布、桩身水平变形和曲率分布的影响,并讨论自由长度和砂土密度对群桩效应的影响。结果表明:群桩效应使基础峰值抗力降低;使峰值状态时承台和桩身水平位移增加,承台转角减小,而对极限状态时承台和桩身水平位移以及承台转角的影响主要依赖于自由长度大小;群桩效应对桩基剪力分配的影响较小;群桩效应对桩身分布弯矩峰值影响较小,但是对弯矩沿桩身的分布和桩身分布曲率峰值影响很大,且这种影响对于后排桩最大,中排桩次之,前排桩最小,自由长度和砂土密度对此时群桩效应的影响均较大。     

竖向荷载下斜桩承载变形性状及荷载传递机理试验研究

通过模型试验研究了竖向荷载作用下长径比为25时,不同倾角的斜桩的承载变形及荷载传递性状,并与竖向荷载作用下的直桩的承载变形及荷载传递性状进行了比较。试验结果表明:斜桩的桩顶沉降大于直桩的桩顶沉降,斜桩桩身倾角越大,斜桩的桩顶沉降超过直桩的桩顶沉降越多;斜桩桩身轴力均小于直桩桩身轴力,斜桩桩身倾角越大,桩身轴力沿深度衰减得越快;斜桩桩身弯矩主要发生在桩体上部1/2桩长范围内,且随着桩身倾角的增大而增大,桩身最大弯矩出现的位置与桩身倾角无关。斜桩桩侧平均摩阻力的分布与桩身倾角密切相关;斜桩最大桩侧平均摩阻力出现在桩顶下约1/5桩长处。     

斜桩基础受力特性研究

针对斜桩基础问题,开展了水平荷载下斜桩群桩受力特性的模型试验。试验结果表明:斜桩土表处桩身水平位移以及残余水平位移均小于竖直桩,并随着斜桩倾斜度的增大而减小;桩身弯矩随着循环次数的增加而增大,斜桩桩身弯矩相对竖直桩较小。     

基坑开挖与临近横向推力桩基础的相互影响研究

以成绵乐客运专线双流机场车站基坑及临近的T2航站楼斜拱桩基础为例,采用有限元数值方法对基坑开挖至不同深度、桩基础加载条件下,基坑围护结构和桩基础的水平位移、桩身弯矩等进行了计算。通过计算结果的对比分析,得出了基坑开挖与邻近桩基础相互影响的基本规律。研究表明:受与基坑临近的、所受水平推力指向基坑的桩基础影响,基坑围护墙水平位移、开挖侧最大弯矩均比基坑单独施工时的大;桩基础承受荷载时基坑的开挖深度越小,基坑开挖至坑底时围护墙的侧向位移越大,基坑开挖引起的桩基础承台水平位移也越大,基坑开挖对桩基础前、后排桩的桩身弯矩影响也越大;基坑开挖引起的桩基础前、后排桩桩身弯矩主要使其远离基坑侧受拉。     

结构-群桩基础地震响应离心振动台模型试验

为研究桥梁群桩基础的大质量承台和外露桩基对桩-土动力相互作用效应的影响,分别对低承台（与土接触）和高承台群桩基础进行了离心振动台模型试验。试验中地基土采用了黏质粉土,上部结构简化为质点和杆构件,基础形式包括单桩和群桩。为模拟地震剪切波作用下土层运动效应,采用叠环式层状剪切箱实现土体的层状自由剪切,箱内壁设置橡胶膜以消除边界反射效应。在加速度为5.0g的离心环境中,选取Chi-Chi地震波作为基底激励输入,在不同输入峰值加速度下,分析了结构-群桩基础的地震响应。试验结果表明：与低承台群桩基础相比,高承台形成的群桩外露会增加上部结构和承台的惯性效应,改变桩身峰值弯矩的分布,表现为承台与桩接触处的桩身峰值弯矩下降,但桩身最大峰值弯矩改变较小。     

液化土中对称双斜桩动力反应特征及p-y曲线规律试验研究

地震作用下液化土中桩基动力反应一直是岩土工程抗震研究的热点问题,基于非液化土和饱和砂土中对称双直桩和对称双斜桩电磁式振动台试验,在试验中输入不同地震动强度的正弦波和El-Centro地震波,对比研究非液化土和饱和砂土中,直、斜桩水平动力反应特征、桩身弯矩分布及p-y滞回曲线规律。试验研究结果表明：(1) 无论是正弦波输入还是El-Centro地震波输入试验,随着加速度峰值的增加,斜桩承台加速度和位移反应放大值均低于相同工况下的直桩基础,尤其在砂土液化时斜桩的水平抗震性能表现更好;(2) 在非液化砂土中,斜桩和直桩弯矩均较小,而当饱和砂土发生液化后,斜桩的最大弯矩是直桩3倍左右,桩顶和距离桩端0.16 m处,直桩的最大弯矩则主要集中在桩顶与承台连接处;(3) 斜桩p-y曲线包络面积更大,利于能量耗散,在非液化砂土中斜桩p-y滞回曲线整体斜率低于直桩,在饱和砂土中其整体斜率则高于直桩。因此,在进行液化土中桩基抗震设计时,斜桩的整体性能优于直桩基础,但在设计时应增强斜桩桩身的局部抗弯刚度以抵抗较大的弯矩作用。研究成果对可液化土层中工程斜桩抗震设计理论具有重要的参考价值。     

软土地基刚性桩复合地基动力离心模型试验

采用离心机-振动台系统对饱和软土地基中连续地震作用下上部结构-性桩复合地基体系的抗震问题开展试验研究。试验分析了结构和基础模型在水平输入地震作用下的加速度、位移以及桩身应变等响应规律。结果表明,基础板与桩顶之间设置砂垫层利于削弱传递到上部结构的水平地震力作用,发生较大地震时能有效减小上部结构的加速度响应;地震结束时基础瞬时沉降随地震强度增加而增大,但震后长期再固结沉降随地震强度变化不大;受周围土体地震软化行为影响,群桩荷载分担比例在震后有所降低;桩身峰值弯矩沿桩长分布形式明显不同于传统桩基础,且弯矩峰值较常规桩基减小不少。     

水平承载下超大群桩受力变形特性的模型试验研究

李子沟特大桥是内昆线上的重点工程,采用了超大群桩基础。为了进一步完善对超大群桩基础的力学行为的认识,运用模型试验分析了在水平承载下超大群桩基础的内力分布特点、群桩的承载性状和受力变形特性,得出了在不同荷载水平作用下,桩身各截面弯矩和水平位移等关系曲线和数据。试验结果表明,桩体上部受荷载的影响最为显著,最大弯矩发生在与承台连接附近的桩身处,弯矩沿桩身向下呈非线性递减,沿荷载作用方向桩前后土体的力学行为是不同的。     

土–桩基–核岛体系动力相互作用振动台试验及数值模拟

利用振动台试验研究了土–桩基–核岛体系动力反应规律,分析了桩身内力分布特征、变形规律和桩身破坏模式。试验结果表明:输入不同幅值的地震动时土层与桩基础结构均出现加速度放大情况,其中远离结构自由场放大系数峰值出现土层表面,桩间土层放大系数峰值出现在土层中部,表明桩基础对土层加速度放大情况有一定影响;桩身在中部出现加速度放大峰值后在靠近承台位置出现减小,表明上部结构对桩身加速度放大分布有显著影响。桩身剪力在桩-承台连接处最大并随深度增加而减小,弯矩在桩顶部及中上部位置较大。桩-承台连接处、桩中部(约6倍桩径)为桩身薄弱环节,破坏形式为拉伸剪切破坏及弯曲破坏。群桩各桩的破坏顺序为沿振动方向一侧边桩先出现破坏并引起中部角桩破坏,后中桩破坏,另一侧边桩最后破坏。水平地震荷载作用下群桩的可能破坏机制是沿振动方向的边桩由于受桩周土的约束较弱、最先受到地震的作用,更容易先发生破坏,并引起其它位置的桩发生破坏。     

运营期船桥碰撞时大型哑铃型承台群桩基础承载变形特性

对某特大桥运营期承受船撞荷载时的索塔哑铃型承台群桩基础与土体相互作用进行了三维弹塑性静态有限元分析。桩土界面间设置三向的弹簧,横桥向与纵桥向和竖直方向的弹簧分别模拟水平荷载和竖向荷载下桩土相互作用,以便能较好模拟竖向荷载与水平荷载共同作用下大型群桩基础受力变形特性。比较研究分析了索塔哑铃型承台群桩基础最大冲刷方案和护底方案在船撞击时桩身轴力分布、桩身水平剪力分布及桩身弯矩分布等特性,并与其离心模型试验成果进行了比较。结果表明:护底方案在桩身弯矩等方面远比最大冲刷方案的小而表现出能较好抵御船撞荷载。     

夯扩桩断桩原因分析

某粮库工程共 13栋平房仓 ,分 2个区段 , 区 7栋 , 区 6栋 ,每栋平房仓 30 m× 6 0 m,门式刚架结构。两端山墙及中间廒间墙下基础为条形基础 ,纵向是独立基础 ,条形基础下有夯扩桩 6 6根 ,分 3排 ,桩间距 1.5 m,排距 1.7m,独立基础下有夯扩桩 4根 ,间距 1.7、1.8m,夯扩桩设计直径 42 6 m m,桩顶标高 - 1.9m,有效桩长 4～ 7m(视持力层深度而变化 ,桩端进入持力层 1m) ,钢筋笼比设计桩长短 5 0 0 m m,混凝土强度等级C2 5 ,设计扩大头直径 70 0 mm、高度 10 0 0 mm,单桩极限承载力标准值 70 0 k N。1　施工工艺夯扩桩施工采用两次夯扩的施工工…     

预应力管桩桩基不加桩尖危害性之浅见

无桩尖管桩锤打过程易造成管桩移位、内伤、断桩、嵌岩差、持力层锚固长度小。     

桩基础满足单桩极限承载能力检算程序

针对 TBSA- F使用上的不便 ,编制出一段程序解决该问题。程序根据 TBSA5.0计算得到的上部结构竖向构件底部组合内力 ,求出桩基础各单桩反力 ,并验证其是否满足单桩极限承载能力。该程序采用 FOR5编制 ,可用于实际工程设计中     

第二十讲PC桩和PHC桩

预应力钢筋混凝土管桩(PC桩)1928年在法国开始应用[1],预应力高强度混凝土管桩(PHC桩)则于20世纪60年代末期在欧美兴起,广泛地应用于基础桩.我国台湾地区从20世纪60年代开始就大量应用PC桩.北京丰台桥梁厂从20世纪60年代中期开始批量生产PC桩,尔后在铁路工程中大量应用.广东从1984年起开始研制和推广预应力管桩,产量出现几个发展台阶,1986年2万m,1990年80万m,1996年400万m,1999年1500万m,2000年突破2000万m.广东现有管桩生产厂约50家,占全国管桩厂总数的50%,产量却占全国的80%左右.预应力管桩(含PC桩和PHC桩)成为广东地区应用最多的一种桩型.上海地区的交通部三航局混凝土制品厂于1988年正式生产φ600mn、φ800mm和φ1000mm的较大直径的PHC桩.据不完全统计,至1997年底,我国管桩生产厂近80家,主要分布在广东和华东地区(上海、宁波、福清及连云港等地),海口市也有管桩生产厂[2].     

现浇混凝土灌注桩的桩侧后注浆施工技术

灌注桩后注浆技术是土体加固技术与桩工技术的有机结合,以提高单桩承载力、减少沉降的一项新技术.文中介绍了桩端灌注桩后注浆施工要点、工序技术参数控制和过程质量监控的有效措施.     

DDC-桩基础联合地基处理技术

以某高层住宅楼地基处理工程为例,介绍了在深厚湿陷性黄土场地上采用DDC工法结合桩基础的地基处理方法。该方法首先采用DDC工法消除地基湿陷性,经检测满足设计要求后,在形成的复合地基上进行桩基础的设计与施工。室内试验结果表明,湿陷性黄土地基经DDC工法处理后其湿陷性基本消除;同时单桩竖向抗压静力载荷试验结果表明,桩基础的承载力与沉降量均达到设计要求,并表现出摩擦桩的特性。     

桩帽对CFG桩复合地基的影响

结合武汉智能网联汽车测试场项目,以理论分析和数值计算为手段,比较分析了有桩帽的CFG桩与无桩帽的CFG桩复合地基的变形及受力的差异,进而分析了桩帽的尺寸及强度对复合地基以及桩间土的影响.研究结果表明:桩帽改变了复合地基桩及桩间土的受力和变形;桩帽的尺寸越大,桩顶的位移越大,桩间土的位移越小;桩帽的强度越大,桩顶位移及桩...     

树根桩在加固沉管灌注桩中的应用

通过实例,阐述了树根桩的设计、施工,以及施工工艺对其的影响,分析了树根桩的设计、施工过程中需要注意的问题。     

钻孔灌注桩桩端后注浆的设计研究

桩端后注浆技术是提高桩端面上的单位面积阻力的方法之一。本文结合工程实例分析了桩端后注浆技术适用的地质条件,论述桩端后注浆主要工艺参数设计和单桩极限承载力的计算方法,可供相同地质条件的基础工程设计参考。     

桩尖类型对管桩入土深度的影响

随着城市的发展,高层建筑越来越多,地下室也越来越多越来越深,静压高强预应力管桩（PHC）为符合设计的抗压、抗拔要求,桩长就要求越来越长。结合工程,文章介绍了用静压机施工,用不同类型的桩尖在砂层中入土深度的不同。