抗滑桩桩后土拱形状及影响因素

为描述抗滑桩桩后土拱的形状,采用平面应变有限元模型,通过搜索数值计算结果中最大主压应力迹线,拟合土拱轴线的描述方程,分析桩间距、土体参数、桩土界面参数、桩后荷载等因素对拱高和拱跨的影响规律,提出考虑上述因素的土拱轴线形状方程.结果表明:桩间距和桩后土压力大小对土拱形状影响最大.土拱跨高比与桩间距呈二次正相关关系,在桩间距为4.46倍桩直径时,土拱受力最为有利.随着桩后土压力增加,土拱拱高呈陡降形对数函数变化规律,反映了土拱从形成-发展-破坏的演变规律.     

斜坡地形单桩竖向承载特性模型试验与数值模拟研究

为探明斜坡地形条件对桩基竖向承载特性的影响,结合模型试验和数值模拟方法,设计多组斜坡工况和水平对照工况,对单桩竖向承载特性进行研究,在相同桩长条件下对比分析平地、不同坡度的单侧斜坡和连续斜坡地形中桩基的竖向承载力、桩身轴力及桩侧摩阻力的变化规律和荷载传递机理。研究结果表明：在相同坡度条件下,单侧斜坡工况的单桩承载能力小于连续斜坡工况,且桩基竖向承载力随着坡度增大而降低,斜坡影响度呈非线性增长;斜坡地形主要影响桩侧阻力峰值大小,当桩侧阻力出现峰值时,对应的桩端阻力大小接近相等;斜坡地形中,桩身前后存在应力分布差异,坡前位置竖向应力和剪应力大于坡后位置,但剪应力差异仅存在于0~4倍桩径的浅层区域。     

支盘桩工作性状的模型试验研究

根据挤扩支盘桩的实际工作性状,设计了一个室内模型试验装置来研究支盘桩的承载和变形性能以及影响因素,通过与等直径模型桩的对比试验表明支盘桩的承载力远远高于等直径桩,而沉降变形则要小得多.试验还证实盘底土体的侧阻对桩的承载力贡献很小,在紧邻盘底的位置甚至可能产生负摩擦作用,设计时应给予充分重视.另外盘间距的大小对桩荷载的传递和各盘承载力的发挥也有较大影响,建议多支盘桩的盘间距应在3倍盘径以上.     

多年冻土地区工程桩桩侧冻结力数值分析

依据侧向冻结力试验无厚度的非线性接触面单元模拟桩土界面,采用双曲线非线性模型冻土本构关系编制三维非线性有限元程序.数值分析得P-s曲线与现场静载试验P-s曲线吻合程度良好,结果表明:桩周冻土温度、桩径、桩长强烈影响着桩侧冻结力的分布状态,得到桩侧冻结力的分布影响规律;增大桩径是提高工程桩承载力、减小沉降量的有效措施;增大设计桩长对提高工程桩承载力贡献较小.     

在役高速公路深厚软基滑移病害微型桩处治分析

针对在役高速公路深厚软基段出现失稳滑移的问题,提出桩顶带连系梁的微型桩快速处治方法。结合开阳高速公路K3202+577~K3202+640段软基加固抢险实际工程,介绍微型桩和连系梁的加固方案和施工工艺。加固后实测的深层水平位移和路基沉降变形大幅减小,表明该方法可有效处治软基滑移病害。采用Plaxis 3D软件建立深厚软基连系梁微型桩加固变形的数值分析模型,通过与实测值对比分析,验证了模型的合理性;研究了桩间距、桩排距、连系梁布设形式对滑移处治效果的影响,结果表明：水平位移随着桩间距增大而增大,桩间距超过10倍桩径后,土体侧移增大速度明显加快;水平位移随排间距增大会先减小后增大,排间距不宜超过10倍桩径;加设连系梁能减小路基土体侧移和优化微型桩受力,桩顶不同形式连系梁的处治效果排序为：双向交叉连系梁 > 单向交叉连系梁 > 斜向连系梁 > 纵向连系梁。     

注浆微型钢管桩轴向承载特性试验与理论计算分析

目前注浆微型钢管桩在桩基工程中应用较少，对其承载与变形性能的研究相对单一，缺乏对钢管受力特点的研究，基于室内21根注浆微型钢管桩试验，综合考虑钢管直径d和壁厚t、桩长H、浆体水灰比、钢管表面布孔直径r和间距s、钢管直径与桩径之比d/D等因素对微型钢管桩轴向承载、变形和破坏模式的影响。试验结果表明：当0.28≤d/D<0.40时，外包浆破损与钢管屈服同时发生，轴向荷载主要由外包浆承担；当0.50≤d/D≤0.72微型钢管桩延性特征明显，承载力主要由钢管和核心水泥浆承担，极限荷载近似呈线性增加；微型钢管桩以钢管屈服变形为破坏标准；长细比H/D≥4时，浆液配合比为0.45时，桩身整体性最佳；钢管表面注浆孔的排布方式影响最小；提出一种可分析钢管在内外压作用下的理论方法。试验结果和理论分析将为微型钢管桩设计与施工提供有益指导。     

滚压成型灌注螺纹桩承载性能研究

采用静载荷试验及数值计算相结合的方法进行了螺纹桩承载性能的研究。分析了螺齿宽度、螺距等桩型参数对螺纹桩承载性能的影响,对外径相同的直径桩与螺纹桩的承载性能进行了静载荷对比试验研究。螺纹桩单桩极限承载力较相同桩外径的直型桩极限承载力稍高,螺齿宽度对螺纹桩的极限承载力影响非常明显,随螺齿宽度的增加螺纹桩的极限承载力增大;螺距对极限承载力影响也较为明显,随螺距的减小,螺纹桩的极限承载力增大。螺纹桩在低荷载水平下,桩侧阻力沿桩身均匀发挥,桩端阻力较小,随荷载水平的增大,桩端阻力大幅提高,并提出螺纹桩承载力的计算公式。     

微型桩与部分预应力复合土钉变形因素分析

微型桩和部分预应力复合土钉支护是近年来出现的一种新型基坑围护结构,已得到广泛应用。本文运用显式差分有限差分软件FLAC-3D分析了土钉长度、土钉倾角、微型桩间距、微型桩嵌固深度及土钉预应力支护参数对复合土钉支护变形的影响,并用正交试验方法分析了各影响因素对变形的敏感度。结果表明:适当增加土钉长度、控制微型桩间距、增大微型桩的嵌固深度能控制支护结构变形,增加土钉预应力对减小支护变形效果明显,同时土钉预应力大小对支护变形的影响最大,而土钉倾角的影响最小。     

大面积堆载下桩地下连续墙组合基础理论分析

桩地下连续墙新型组合基础具有较高的水平承载力,对于其结构的理论研究具有重要意义。文章对堆载下新型组合基础的受力及变形性状进行理论分析,提出组合基础的稳定性验算方法,基于有限元原理编程对组合基础进行内力变形计算,分析了各因素对组合基础弯矩及位移的影响,对整体组合基础与单片桩墙基础受力及变形性状进行计算对比。结果表明:堆载下组合基础结构受力呈"大肚形",变形呈整体倾斜变形,在桩墙连接点处附近弯矩最大;在诸多影响因素中,堆载荷载大小对基础的影响最大,其次是墙高、桩径、桩数的改变,桩长的改变尤其是当桩长达到10 m后,对组合基础的影响较小;单片桩墙基础与组合基础受力性状不同,组合式桩墙结构的整体性受力更为明显,偏刚性变形,而单片桩墙结构受力主要集中在上部5 m深度内的墙体,呈挠曲变形,两者相比整体组合基础的水平承载力更高。     

微型桩单桩水平及抗拔承载力试验研究

微型桩具有施工速度快、作业面小、承载力高以及沉降小等特点,在软土地区输电线路杆塔基础中得到一定的应用。论文通过现场试验,对微型桩单桩的水平以及抗拔承载力进行了试验研究,其结果对微型桩的设计与计算有一定的参考价值。     

注浆微型钢管桩单、群桩力学性能的数值分析

基于位移加载法模拟微型钢管桩受力性能,综合分析了加载过程中,桩长L、桩体数量N、桩间距S、桩体排布形式、嵌岩深度等因素对单、群桩力学性能和群桩效应的影响.研究结果表明:单桩极限承载力随着桩长增加逐渐增加,;群桩最大轴力变化规律:角桩>边桩>中心桩;同等条件下,增加桩数量,承载力和群桩效应系数η相应增大;桩数不变,承载力...     

湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响

对7套不同桩材、桩间距、桩长的模型群桩基础进行不同休止时间(0d、7d、14d、28d、60d、90d)的桩周土十字板剪切试验和桩基静载试验,探究桩周土抗剪强度和桩基承载力随休止时间的变化,揭示湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响规律。结果表明:湛江组结构性黏土的抗剪强度随休止时间增加而增长,相同休止时间情况下,桩周土触变强度比率随桩材弹性模量、桩间距、桩长的增大而减小;群桩的荷载沉降曲线呈明显的陡降型,具有明确的破坏荷载,群桩的极限承载力具有明显的实效性,相同休止时间情况下,极限承载力随桩材弹性模量、桩长和桩间距增大而增大;桩基承载力时效性系数与桩材、桩间距和桩长有关,相同休止时间情况下,桩材弹性模量和桩间距越小,承载力时效性系数越大,桩长越长时,承载力时效性系数越小;湛江组结构性黏土触变强度比率与桩基承载力时效性系数呈对数函数关系。     

基于Boltzmann函数的桩基极限承载力预测

通过对桩基Q-S数据的曲线拟合预测出单桩极限承载力,是当前推断未知桩基极限承载力的常用方法,但常用的曲线拟合精度不高.本文基于最小二乘理论,利用Boltzmann函数模型,采用Levenberg-Marquardt 算法,对桩基Q-S试验数据进行非线性曲线拟合和极限承载力预测.拟合和预测结果表明,Boltzmann曲线的拟合精度较高,极限承载力预测效果好,为桩基极限承载力预测提供了一种简便有效的方法.在此基础上,利用双曲线、指数曲线、Boltzmann函数模型对缓降型Q-S曲线进行了后期“破坏”预测,结果表明缓降型Q-S曲线后期也会出现类似陡降型的转折点,但三种曲线预测的桩基沉降发展速度不同:指数曲线预测沉降增加过快,双曲线预测沉降增加太慢,只有Boltzmann函数模型预测沉降增速适中,表明桩基塑性发挥适当,比较接近实际.因此用Boltzmann函数模型预测桩基缓降型Q-S曲线的后期发展是适合的.     

微型钢管桩正截面受弯性能试验及有限元分析

为了研究不同加强形式对微型钢管桩抗弯承载力的影响以及验证所建立的ＡＮＳＹＳ模型的准确性,对９根微型钢管桩进行了抗弯性能试验,并在此基础上建立关于微型钢管桩抗弯性能的有限元模型,研究钢管管径、钢管内部填充材料类型等参数对微型钢管桩正截面承载力的影响。试验结果表明：钢管外径的增大对承载力提高影响最大,内部植筋影响次之,外包混凝土影响最小。有限元分析结果与试验结果较吻合,验证了该有限元模型的准确性,可应用于微型钢管桩的抗弯分析。     

竖向承压螺旋桩承载力影响因素对比分析

通过对不同规格螺旋桩基础进行现场试验绘制出的各螺旋桩的Q-S曲线,判断得出各螺旋桩抗压承载力.再结合Q-S曲线,以叶片直径、叶片个数、桩径以及降水情况作为影响因素,讨论各影响因素提高螺旋桩基础抗压承载力的方式以及提高程度,为进一步建立和完善适用于国内地质条件的承载力公式提供依据.     

基于ABAQUS和正交试验法的基坑支护桩优化

针对目前深基坑支护桩设计过于保守的问题,通过正交试验法,利用有限元软件ABAQUS进行数值模拟分析,优化内支撑排桩支护方案.选择支护桩桩径、桩间距和桩长为研究因素,以支护结构最大水平位移为评价指标,通过正交分析,确定对支护桩稳定性影响最大的因素,并得到最优的支护方案.结果表明,对支护桩设计影响最大的因素是桩径,其次是桩长,再次是桩间距,基于ABAQUS和正交试验法的基坑支护桩优化方法,可以定量判定支护桩的优劣,相比于经验法有了较大的提升.     

四桩厚承台传力模型的非线性有限元分析

通过对4个4桩厚承台的非线性有限元分析,验证4桩厚承台的传力模式和破坏机理,分析影响其极限承载力的主要因素,并与试验所得结果进行对比验证。     

基于连分式插值理论的非线性回归问题

变量之间的关系不是线性相关关系时,不可以用线性回归方程描述它们之间的相关关系,需要进行非线性回归分析.然而非线性回归方程一般很难求,因此,把非线性回归化为线性回归应该说是解决问题的好方法.利用连分式插值函数方法逼近非线性函数可实现回归函数的拟合,通过实例说明该方法的有效性,比传统的最小二乘法效果更好.     

不同土质中支盘桩基础合理盘距和桩距研究

设计两组室内模型试验来研究不同土质中支盘桩单桩的合理盘间距.对试验结果分析得出:双盘单桩的承载力随盘距的增加有不同程度的增大,但并不呈线性增加;盘距的不同关系到盘体承载力的发挥,同时上下盘的发挥有较明显的时间效应;桩周不同土质性状影响着支盘桩单桩两盘体的合理间距取值.支盘桩群桩随桩距的增大,群桩效应逐渐减小,其承载力不断增大,当达到一定桩距时可以近视忽略群桩效应的影响,群桩的承载力可取单桩承载力的叠加值,但该合理桩距在不同土质中是不同的.     

基于遗传算法的单桩极限承载力灰色预测法

在电厂建设工程中大承载力桩非常普遍,此类桩在静载试验中不能达到极限状态或破坏阶段,其极限承载力通常依据有限实测数据通过计算进行预测,灰色预测法便是其中常用的一种方法.传统GM(1,1)灰色预测模型的拟合程度与预测精度有限,本文结合灰色预测的检验方法,将后验差比作为目标函数,实现了基于遗传算法的单桩极限承载力灰色预测法.应用实例表明,与传统灰色预测法相比,该方法能有效减小预测结果的后验方差比,并能得出更合理的桩基极限承载力.