竖向荷载下钻孔灌注桩单桩的数值模拟分析

针对某工程实例,利用有限元分析软件建立了单桩桩-土体系有限元模型,分析了桩土模型的荷载-沉降曲线及桩侧与桩端阻力的传递规律。结果表明,模拟分析结果与桩基静载试验数据仍存在一定误差,并对误差产生原因进行了理论分析,分析结果对桩土模拟及单桩设计有一定参考价值,也为群桩基础分析奠定了基础。     

轴向荷载作用下灌注桩数值模拟

采用有限元数值分析软件,结合岩土体结构特征,应用接触单元模拟桩土之间的不连续面,单桩静载加载方式进行数值模拟.通过数值模拟对分析获得的单桩轴力分布规律、桩侧摩阻力与桩端阻力的相互关系进行了深入探讨,为设计和施工提供有价值的依据,具有一定的可借鉴性和实用性.     

轴向荷载作用下灌注桩数值模拟

采用有限元数值分析软件,结合岩土体结构特征,应用接触单元模拟桩土之间的不连续面,单桩静栽加载方式进行数值模拟．通过数值模拟对分析获得的单桩轴力分布规律、桩侧摩阻力与桩端阻力的相互关系进行了深入探讨,为设计和施工提供有价值的依据,具有一定的可借鉴性和实用性．     

在竖向荷载作用下桩-土数值模拟与试验验证

回顾和总结了平面接触问题经典无厚度Goodman界面单元法的主导思想，针对竖向受力承载单桩的Q-S曲线数值分析模型，给出了一种轴对称等参无厚度界面元，以模拟两的相互接触界面，利用所建立的桩-土数值模型，通过模型桩模拟分析，证明模拟分析理论与模型试验相一致，本分析方法可望为实际工作提供一种确定单桩承载力方法或配合其它设计方法合理地确定单桩承载力。     

钻孔灌注桩桩周土扰动的有限元分析

通过有限元计算对钻孔灌注桩的整体成桩过程进行了数值模拟,对桩孔开挖、泥浆护壁、硬化成桩等过程进行了分析：（１）考虑了施工过程中桩周土卸荷作用、软弱层、挤密作用等因素对桩承载力的影响,运用控制变量法对各因素的影响进行了计算;（２）将应力释放、泥皮、沉渣、挤密作用等多种施工因素整合成不同工况进行了数值模拟。计算结果显示：泥皮和应力释放效应是最容易引起灌注桩承载力下降的因素,在灌注混凝土以后,桩周土会受到一定的挤密作用,但挤密作用对灌注桩承载力的提高十分有限,在实际设计中挤密作用的影响可以忽略不计。     

竖向荷载作用下单桩工作性能模拟分析

为了分析单桩的工作性能,采用非线性水平有限层单元模拟桩周围土体,假定其竖向变形沿径向按指数函数变化,考虑沿径向的剪切作用及在竖向的压缩作用建立其刚度矩阵,以非线性的接触面单元模拟桩土界面的力学性能,以修正桩底土刚度的办法模拟极端阻力的非线性性能,这样建立的模拟分析方法能够较真实地反映单桩－土体系的工作性能,按此模拟分析方法模拟某工程大直径桩原型试验获得令人满意的结果。     

大直径扩底桩竖向承载力影响因素分析

运用国际上通用的大型有限元软件ANSYS建立了桩-土作用的有限元模型,结合某工程实例,分析了大直径扩底桩竖向承载力的影响因素.通过把模拟结果与桩基静载荷试验对比,得出有限元结果与实测值接近;然后采用有限元方法模拟分析了不同扩底直径、扩底高度和桩长对大直径扩底桩竖向承载力的影响.结果显示,大直径扩底桩的竖向承载力随着扩底直径的增加而提高,当D/d大于2时,承载力的增长幅度开始变缓;承载力随着扩底高度的增加而提高,但是增长幅度比较缓和;承载力随着桩长的增加而提高,但桩长增大到一定程度时,承载力的增长幅度变得缓慢起来.     

带承台单桩竖向承载变形特性数值分析

基于无厚度的接触面单元模拟桩-土之间的非线性接触特性,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型描述土的非线性特征。桩取为弹性,对带承台单桩进行了三维弹塑性有限元分析,得到了桩顶沉降、桩身轴力、桩周侧摩阻力、桩土荷载分担比等变化情况,基本反映了桩-土的实际工作性状。     

桩土界面荷载传递模型的改进及其数值实现

目前,在数值模拟中,桩土界面的刚度缺乏简便可靠的确定方法.针对这一问题,本文提出了桩土界面改进双曲线模型,该模型中初始刚度由极限剪应力和极限相对位移的比值来确定,可考虑桩土相对滑移和土体深度效应的影响,并以有限差分软件FLAC3D为平台,利用其内嵌的FISH汇编语言编程,将改进双曲线模型应用到FLAC3D的桩土相互作用的模型中.最后,通过实例验证,将本文方法的计算值、FLAC3D内嵌理想弹塑性模型的计算值与相关文献中的结果进行对比.结果表明:本文提出的改进双曲线模型及数值实现是合理的,能够更为合理地模拟桩土共同作用.     

水平荷载下群桩工作性状的数值分析方法

利用文克尔地基模型，桩间土横向抗力折减系数及平面有限元法建立了能够反映桩－土－承台共同工作的力学模型，研究了桩距径比，桩预约束条件及地基侧向刚度对水平荷载在各桩间分配的影响，探索了合理分析水平荷载下群桩工作性状的数值分析方法。     

水平荷载下群桩工作性状的数值分析方法

利用文克尔地基模型、桩间土横向抗力折减系数及平面有限元法建立了能够反映桩—土—承台共同工作的力学模型，研究了桩距径比、桩顶约束条件及地基侧向刚度对水平荷载在各桩间分配的影响，探索了合理分析水平荷载下群桩工作性状的数值分析方法     

桩底灌浆钻孔灌注桩竖向承载性能研究

在桩底灌浆预制桩承载性能的研究基础上,进一步研究桩底灌浆钻孔灌注桩的承载性能．首先,考虑了钻孔灌注桩桩端对灌浆产生的渗流场的影响,并提出了一个近似地确定浆水分界面和灌浆体尺寸的方法．然后,凝结的灌浆体作为桩体的扩展和延伸采用有限元法分析了桩底灌浆钻孔灌注桩的性能．结果表明,桩底灌浆可以有效的提高钻孔灌注桩的承载能力．     

长螺旋压灌混凝土桩-土相互作用的数值模拟

采用合适的土体屈服准则，通过ANSYS中的接触单元模拟桩-土界面，建立了符合实际的有限元模型，借此对一实际工程中长螺旋桩的QS曲线进行了数值模拟分析，理论值与实测值吻合较好，表明所采用有限元模型的合理性。最后．通过该模型研究了影响单桩沉降量的2个重要因素：长径比和桩土模量比，并对单桩的桩土相互作用机理进行了探讨.     

承台对单桩水平承载力影响的数值模拟分析

桩的水平承载力问题研究中通常忽略承台作用,传统理论分析方法难以考虑承台对单桩水平承载力的贡献,给分析结果造成较大的误差.而现场静载荷试验需要花费大量的时间和经费,已有试验资料较少,承台和桩一起试验的资料更少,难以分析承台对单桩水平承载力的影响程度.笔者采用ABAQUS大型有限元软件,对粘性土中水平受荷桩进行模拟,分析了承台面积大小、承台埋深以及垂直荷载对弹性长桩水平承载力的影响情况,得出了一些有价值的结果和结论.     

建筑桩基中桩,桩筏基与土体之间相互作用的数值模拟

桩基础是岩土工程中历史悠久的基础形式，随着我国城市建设中多高层建筑，重型厂房与特殊构筑物的日益增多，桩基技术的应用与研究亦日趋广泛而重要。本采用三维有限元（模拟土、桩与桩筏基），交界面单元（模拟桩－土交界面），无界元（模拟土体的半无限边界），非线性弹－塑性土体模型以及非线性增量迭代法，对建筑桩基中桩、桩筏基与土体之间的相互作用进行了模拟分析，得出了如下结论：１．已打入桩基的沉降比未打入桩基的小。     

桩-土界面的数值模拟与单桩Q-S曲线的数值分析

回顾和总结了平面接触问题经典无厚度Goodman界面单元法的主导思想,针对竖向受力承载单桩的Q-S曲线数值分析模型给出了一种轴对称等参无厚度界面元,以模拟两者的相互接触界面。利用所建立的桩-土数值模型对一实际工程的大直径承载桩的Q-S实测曲线进行了数值模拟分析和预测,并且利用数值实验技术对不同接触条件下的单桩Q-S曲线特征进行了数值分析,获得了一些有益的结论。     

一种单桩荷载—位移曲线数值计算方法的探讨

提出了一种利用荷载传递的双曲线模型计算单桩荷载－位移曲线的方法。该方法将桩划分为若干计算桩段,充分利用工程地质资料可以较好地计算出单桩荷载－位移曲线,并求得单桩极限承载力。计算结果与实测值比较吻合。     

DX桩单桩荷载传递机理有限元分析

通过有限元数值模拟，从研究DX桩单桩承受竖向荷载时的轴力以及侧摩阻力沿桩身的分布入手，分析桩顶荷载在各扩径体上的分配以及各扩径体分担荷载的发展过程，并比较了不同桩型轴力特点，揭示了DX桩单桩荷载传递机理，为合理设计该类桩提供了依据。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟,得出扩底桩单桩临界长与桩土模量和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。     

扩底单桩临界桩长的数值模拟

基于地基变形的概念对均质地基上扩底桩单桩在不同荷载大小、不同桩土模量比、不同头径比的临界桩长进行了有限元数值模拟 ,得出扩底桩单桩临界桩长与桩土模量比和头径比有关但在容许承载力范围内与荷载大小无关的结论。