现浇薄壁筒桩水平承载力计算方法研究

单桩水平承载力的确定方法有水平静载试验和计算分析两类，水平静载试验最能反应实际情况，计算分析方法有：极限地基反力法、弹性地基反力法、弹性理论法、P—Y曲线法等。影响简桩单桩水平承载力的因素包括桩的截面刚度、材料强度、桩侧土质条件、桩的人土深度、桩顶约束情况等。简桩具有很大的抗压抗弯能力，可以承受强大的水平推力，并可节省大量材料。     

水平荷载作用下斜坡刚性桩非线性分析

在综合分析现有水平荷载作用下桩基分析方法的基础上,建立了考虑桩侧土体受力状态的斜坡刚性桩力学模型;根据极限平衡原理,建立横向荷载作用下斜坡刚性桩弯矩和应力平衡方程;引入考虑斜坡影响的p y曲线方法,提出了综合考虑桩侧土体极限承载力与水平抗力系数沿深度呈线性增加的侧向极限承载力与土体抗力承载力系数计算方法,同时,将该方法应用于计算实例,通过与已有有限元和理论计算方法对比分析,计算结果验证了本文方法的合理性与可行性;并利用该方法,分析了斜坡坡角、桩土接触面系数以及地基水平抗力系数对斜坡刚性桩承载特性的影响因素。分析表明:斜坡的坡角、桩土接触面系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响明显,而桩侧土的抗力系数对侧向荷载作用下斜坡刚性桩的荷载位移曲线影响不明显。     

基于修正侧阻抗力矩的刚性单桩水平承载力解析解EI北大核心CSCD

为了更准确地考虑竖向摩擦效应对刚性单桩水平承载力的影响,假定被动侧桩周径向土压力呈余弦函数分布,建立被动侧桩周最大径向土压力与总土抗力的关系。对径向土压力和竖向摩阻力模拟结果进行反演得到修正的桩–土界面竖向摩擦因数,推导侧阻抗力矩解析表达式。然后,假定极限土抗力、水平地基反力模量随深度线性增加,水平地基反力模量随地面处水平位移非线性减小,导得了桩侧土均未屈服、旋转点以上部分土体屈服、旋转点上下均有土体屈服三阶段下的水平力和力矩平衡方程。鉴于数值迭代程序的复杂性,采用位移加载方式,计算时将地面处水平位移y0视为已知量,旋转点深度a视为变量,通过变形得到水平承载力解析解。通过与有限元分析、模型试验和现场试验的结果进行比较,验证了该方法的正确性。最后,利用该方法分析桩径、内摩擦角以及水平力作用点高度对刚性单桩水平承载力、最大弯矩和旋转点深度的影响。结果表明:采用余弦函数可以很好地表征被动侧桩周径向土压力分布,根据修正的桩-土界面竖向摩擦因数计算的侧阻抗力矩更符合实际;忽略侧阻抗力矩作用会明显低估刚性单桩的水平承载力,低估程度随着桩径、内摩擦角以及水平力作用点高度的增大而增大。     

桩基水平荷载计算理论研究现状述评

单桩水平承载力计算理论包括极限地基反力法,弹性地基反力法,P-Y曲线法.极限地基反力法未考虑地基反力与位移的关系,只适用于刚性短桩.弹性地基反力法分为线弹性及非线性弹性法,线性弹性法假定土反力和水平位移成线性关系,因而只适用于小变形.而非线性弹性由于可以描述桩基的非线性性质,可以适用于大变形.P-Y曲线法考虑了桩土作用的非线性和土的塑性影响,对大小位移的情况以及静、动荷载均适用,是目前国内外比较流行的一种方法.群桩水平承载力计算理论主要包括群桩系数法,弹性理论法,P-Y曲线折减法.群桩系数法关键在于如何确定群桩系数,弹性理论法关键在于选取恰当的土质参数,P-Y曲线折减法采用的经验公式依赖于少量模型试验,其通用性尚待验证.     

强夯土中水平荷载桩试验研究

通过对某工程场地强夯土中单桩水平静载试验的研究分析,得到以下设计参数：单桩水平临界荷载、单桩水平极限承载力、桩侧地基土水平抗力系数的比例系数,从而为本工程和同类工程的设计和施工提供依据,保证桩基工程的合理。     

素混凝土回填对钢管桩单桩基础水平承载力的影响分析

通过在软土地基中进行钢管桩单桩基础水平力承载试验,获取荷载与桩顶水平位移的对应关系,得出了素混凝土回填导致钢管桩单桩基础水平承载力降低的结论。采用弹簧约束模拟地基土水平抗力在SAP2000中建立试验桩的模型进行分析,研究了钢管桩单桩基础顶部采用素混凝土回填后受力情况的变化。将地基土扰动产生的不利影响转化为弹簧约束刚度折减系数来分析桩顶水平位移,能够包络试验结果,可以用于指导类似工程中素混凝土回填钢管桩单桩基础的水平承载力计算。     

关于“深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析”的讨论

《岩土工程学报》2 0 0 0年第 3期发表的“深层搅拌桩复合地基承载力的概率分析”一文 (以下简称“原文”)用概率分析了水泥土复合地基的承载力 ,这对复合地基的设计将起到积极意义。但其中有几个问题需要讨论 : 1　应在“复合状态”下考虑水泥土桩的极限承载力原文复合地基的极限承载力Ｐｃ 的计算模型为 :Ｐｃ =Ｉ[ｍＰｐ+λ(1-ｍ)Ｐｓ] (1)　　从式 (1)中可以看出 ,在分别确定Ｐｐ(水泥土桩的极限承载力 )和Ｐｓ(桩间地基土的极限承载力 )之后 ,乘以不确定因子Ｉ构成概率统计的基本模式。从原文表 1中可以看出不确定因素Ｉ考虑了置换率 (ｍ ) ,水泥土无侧抗压强度 (ｑｕ) ,地基土     

钻孔桩横向承载力计算方法—〈C值法〉

<正> 单桩横向承载力计算是国内外桩基工程中受到重视的一个问题。由于大直径钻孔桩的采用,桩的横向承载力有较大的提高,使这问题更加受到人们的注意。目前的单桩横向承载力的常用计算方法,大都是根据古典的弹性地基梁理论和地基系数的假定图式,并考虑适当的桩底边界条件进行数学推导而得出的。这类方法叫做地基系数法。大家熟悉的有张有龄法、和等。采用这些方法时,限于试验条件,大都末曾取得桩在横向荷载作用下的桩截面应力与应变的变化情况、桩侧土抗力分布和桩轴线变形等实测资料,无从对这些方法的实用性加以验证,对承受横向荷载的桩的一些本质问     

桩侧桩端后注浆灌注桩水平静载特性研究

通过分析某地区冲孔灌注桩水平静载试验结果,对桩侧、桩端后注浆技术在冲孔灌注桩承受水平荷载工况下的应用效果进行了试验研究,结果表明:(1)冲孔灌注桩水平承载力特征值、临界值以及极限值主要取决于桩土之间的相互作用力;(2)通过比较单桩与后注浆单桩试验结果,后注浆桩基水平临界荷载提高了25%,极限荷载提高了14.3%;(3)后注浆单桩桩侧土水平抗力系数的比例系数提高了57%;(4)对于双桩承台,后注浆承台实测值相对比于未注浆承台的计算值,其水平临界荷载值提高了33.7%;(5)基于各种土层变形模量与桩侧地基土水平抗力系数的比例系数m值的关系,建立了土层变形模量与m值的直线型关系式,并推导出了后注浆桩周土层的复合压缩模量表达式,给出了计算后注浆桩周土的m值计算方法。试验与计算均表明:采用桩侧桩端后注浆技术,可较显著的提高冲孔灌注桩的水平承载力。     

桩基础测试、勘察、设计和施工(十一)——单桩容许承载力

<正> 一、单桩容许承载力的确定单桩垂直静载试验成果最终用于设计的是单桩容许承载力P_a。在确定桩的容许承载力时,与天然地基一样,除满足强度稳定条件(通常是以极限荷载P_u或屈服荷载P_y除以规定的安全系数)外,还应满足变形条件(如规定桩顶容许下沉量等)。1.根据试桩极限荷载或屈服荷载除以规定的安     

软基处理对桩基水平承载力提高的影响研究

工程实践证明软土地基加固处理后桩基水平承载力提高显著,但如何在工程前期合理预估其提高值仍需深入研究;基于此,文中参考港口工程桩基规范建立了简化p-y法模型,推导了桩侧土极限水平土抗力P_u=m(x+x₀)ⁿ幂函数关系曲线,建立了桩身平衡微分方程,并利用常微分方程的级数解理论建立了水平受荷桩解析解,解决了港口工程桩基规范中p-y法计算困难的问题,且便于工程师实际应用。最后通过依托工程现场试桩试验,利用新推求的桩基水平承载力计算公式,分别对软土地基真空预压处理前、后的桩基水平承载力对比分析,认为软土地基真空预压处理后桩基水平承载力由51.6 kN提高至121 kN,并通过现场桩基检测成果对比验证其合理性,为类似工程提供技术参考。     

黄河三角洲粉土中水平受力桩p-y曲线试验研究

p-y曲线法在国内外的桩基设计中广泛使用,但对于黄河三角洲新近沉积粉土的p-y曲线尚缺乏研究。通过室内模型试验,根据桩身弯矩、桩身水平位移与桩周土抗力三者之间的关系,得出黄河三角洲饱和粉土地基单桩p-y曲线,并与美国石油学会API推荐的p-y曲线以及现有的两种粉土p-y曲线进行比较。对比发现:API推荐的p-y曲线有偏大的初始土抗力及偏小的极限土抗力,而现有的两种粉土p-y曲线有偏大的极限土抗力。最后给出了在黄河三角洲粉土地区桩基设计的建议。     

均质砂土地基中竖向力–水平力–桩顶扭矩共同作用下单桩承载特性试验研究

为探讨单桩在竖向力(V)、水平力(H)与桩顶扭矩(T)共同作用下的承载特性,基于自行设计的V-H-T组合加载装置,完成一系列室内单桩载荷模型试验,获得V-H-T共同作用时的桩身内力变形曲线,以及3个荷载分量对桩身承载力的相互影响曲线和桩身承载力包络线,并通过无量纲化处理与拟合,得到相应的桩身承载力计算公式。试验结果表明:相比于纯受扭桩的桩身扭转极限承载力(T_u),H和V的作用将导致桩身扭转承载力降低,如在0.6V_u(桩身竖向极限承载力)–0.6H_u(桩身水平极限承载力)组合下桩身极限扭矩减幅达66%;V-H-T组合作用时,预先施加的V削弱了桩身扭转承载力,但同时有利于提高桩身水平力,而H对于桩身竖向承载力的影响可忽略不计;另外,3个荷载分量间存在复杂耦合关系,随T增大,桩身水平和竖向位移均会有所增加,说明桩侧摩阻力与水平抗力存在相互影响,因此,在工程设计中不能简单地基于叠加原理来评估组合载荷作用下桩身承载能力。     

二次注浆微型桩水平承载力试验与数值模拟研究

微型灌注桩施工简便、竖向承载力高、经济环保,具有良好的适用性。但在某些特殊工程中当微型灌注桩承受水平荷载时,由于受桩径和施工工艺的限制,往往不能满足水平承载力设计要求,从而很大程度上限制了微型灌注桩的进一步推广应用。通过不同施工工艺微型灌注桩的现场水平荷载试验及数值模拟,研究微型桩桩周二次注浆施工工艺对单桩水平承载力提高的影响。由现场试验研究二次注浆施工工艺对微型灌注桩单桩水平荷载-位移曲线形式、临界荷载、极限荷载、桩周土抗力系数的比例系数m值的影响;由数值模拟对比分析不同注浆量及注浆范围对单桩水平承载力的影响,进而得出桩土最优刚度比和最佳注浆深度。最后初步探讨了微型桩桩周二次注浆施工工艺提高单桩水平承载力的机理。     

预应力管桩的水平承载力性状分析

通过设计计算分析,结合单桩水平静载试验结果,研究预制管桩的水平承载性状,讨论确定预制管桩的单桩水平临界荷载和极限荷载,确定土抗力参数m值,提出管桩水平承载力设计的有关建议。     

黄土地区单片地下连续墙水平承载特性试验研究

黄土地区某拱桥采用较为新颖的井筒式地下连续墙基础。为研究基础的水平承载特性,对单片地下连续墙进行了水平荷载试验。在墙身中布置钢筋计、测斜管,墙背布置土压力盒,采用慢速维持荷载法进行水平加载,试验时采集了墙顶、墙身位移、墙身应变、墙侧土抗力等现场数据,绘制了水平荷载H与力作用点处位移Y关系曲线。根据墙身实测应变采用标定断面法和理论计算法推算墙身弯矩,根据弹性地基梁理论由墙身弯矩推算墙侧土抗力,并与墙侧实测土抗力进行了对比分析。分析得出了单片墙水平承载力、不同深度处土抗力和水平位移关系图(q-y曲线),并推算了设计所需的土水平抗力系数的比例系数m值。试验和分析结果为黄土地区井筒式地下连续墙基础设计提供了重要依据。     

基于荷载传递曲线的大直径钢管桩水平受力特性分析方法

海上风电通常选用大直径钢管单桩基础。水平受力的大直径钢管桩桩截面转动引起的桩周土对桩的附加抗力作用较为显著,为考虑这部分附加抗力对大直径桩水平受力特性的影响,首先,提出适用于大直径钢管桩水平受力分析的修正文克勒地基梁模型,分别使用非线性弹簧模拟土和考虑剪切变形的C1型梁单元代表桩,假定桩单元内部土荷载传递曲线的割线刚度为线性分布,推导相应的有限元公式,形成考虑桩截面转动附加抗力作用的耦合法,并根据该算法编制程序。然后,基于现有的土荷载传递曲线使用耦合法对算例进行分析,以验证耦合法的合理性,并将其计算结果与仅考虑横向非线性弹簧作用的p-y法的计算结果进行对比分析。分析结果表明:耦合法可更好地预测大直径钢管桩的水平受力特性;大直径钢管桩桩身变形越接近于刚性转动,桩截面转动产生的附加土抗力作用越显著,当大直径钢管桩桩身变形接近于柔性变形时,桩截面转动产生的附加土抗力作用基本可以忽略。     

预应力管桩水平承载力现场试验与计算研究

结合上海地区某工程中的单桩水平静载荷试验,并采用实测桩身弯矩的数据,研究预应力管桩在水平荷载作用下的受力性状。根据试验实测数据,对试验确定水平承载力的取值、地基土的水平抗力比例系数等进行分析,并将实测结果与目前规范中采用的m法计算结果进行比较分析,从中得到一些结论为今后上海地区单桩水平承载力的设计和理论研究提供参考。     

基于现场试验的单桩水平承载力分析

基桩的水平承载力受桩侧土性质、桩身强度、桩顶约束等因素影响。在进行单桩水平承载力试验时,降低上述因素对单桩水平承载力的影响,准确选取单桩极限受力工况,对桩基水平承载力的验收具有重要意义。本文通过基桩静载试验,分析基桩在不同性质桩侧土、不同桩顶约束及不同受力方向等条件下的水平承载力试验值,对水平承载力的影响因素进行了归纳总结。     

负压桶形基础地基水平承载力研究

通过模型试验和有限元计算 ,分析了单桶基础的地基极限水平承载力 ,基础主动区与被动区的土压力分布 ;建议了计算单桶基础水平极限承载力的关系式。进一步 ,分析了双桶基础的地基水平承载力 ,给出了相应的估算方法