新型混凝土-碎石串联组合桩承载力计算

针对碎石桩容易在桩顶1～3倍桩径高度范围内发生鼓胀破坏现象,提出一种新型碎石桩复合地基:混凝土-碎石散体材料串联组合桩复合地基,并阐述了该新型复合地基的施工工艺。基于计算深基础承载力Meyerhof法,采用多滑块破坏模型,建立了混凝土-碎石散体材料串联组合桩深层鼓胀破坏计算模型,通过随机优化算法寻找临界滑动面,计算得到其单桩极限承载力。将该新型组合桩的承载力理论计算值与数值仿真计算结果、传统碎石桩承载力试验结果进行对比分析,结果表明:提出的多滑块解析计算方法准确性较好;新型桩的承载力比传统碎石桩承载力有了明显提高,相较于传统碎石桩,新型组合桩在混凝土桩段长度1 m时承载力计算值提高了32.76%,在混凝土桩段长度2 m时,承载力计算值提高了54.74%。     

刚性基础下碎石桩复合地基临塑荷载的确定

为探讨碎石桩复合地基的承载力,从碎石桩的荷载传递和破坏性状出发,建立碎石桩复合地基的计算模型。基于半空间轴对称弹性理论及基本假定,考虑散体材料桩在荷载传递过程中的径向膨胀变形,根据桩土变形协调及桩土界面上径向应力平衡条件,得到桩土应力比的表达式。应用莫尔-库仑破坏准则,给出了碎石桩复合地基临塑荷载和临界荷载的计算公式。最后,与碎石桩复合地基极限承载力经典方法的计算结果进行对比,结果表明,计算所得的临界荷载十分接近。     

碎石桩复合地基承载力计算方法探讨

振冲碎石桩是处理软弱地基地一种有效方法。对碎石桩的加固机理及破坏形式进行了简要论述,对碎石桩复合地基承载力计算的几种常用方法进行了对比分析。荷载作用下碎石桩桩体绝大多数发生鼓胀破坏,碎石桩单桩承裁力fpk的计算可采用Braus法进行计算;复合地基承载力宜直接采用单桩承裁力和桩间土承载力按面积置换率进行叠加来确定。最后通过算例验证了所推荐的计算方法。     

碎石桩复合地基承载力研究

根据三点法得到的碎石桩复合地基的破坏曲线,推导出非平面应变假设下碎石桩单桩复合地基的承载力理论计算公式,并将该公式进行适当简化,得到计算结果较为精确简化的公式.考虑承台尺寸、形状及群桩效应后,将该公式推广到碎石桩复合地基群桩承载力计算.通过与现场原位试验进行对比,进一步证明了公式的适用性及精确性,为碎石桩复合地基承载力...     

管式格栅加筋碎石桩的承载力影响因素分析

分析了竖向管式格栅加筋碎石桩可能的破坏模式,针对不同的破坏模式,提出了单桩极限承载力的理论计算方法。针对各破坏模式,分析了格栅单宽极限抗拉强度、加筋深度、桩径和摩擦角对单桩极限承载力的影响。研究结果表明:加筋对承载力提高作用显著,且桩径越小,提高作用越明显;加筋深度越大,单桩极限承载力越大;单桩极限承载力随桩径的增大呈非线性递增关系,桩径越大,提高越显著;摩擦角越大,承载力提高越显著。     

加筋碎石桩承载力研究与应用实例分析

本文主要从加筋碎石桩的承载机理分析、单桩破坏模式、承载力计算等方面,对加筋碎石桩承载力计算在地基基础工程中的应用提出了一些建设性的意见和建议。     

基于双剪统一强度理论的碎石单桩复合地基性状研究

0前言利用不同的施工方法,,在软土地基中设置碎石桩,依靠碎石桩与桩周土共同承担上部结构的荷载,这种人工地基称为碎石桩复合地基。目前,碎石桩复合地基承载力确定的主要方法有荷载试验法、经验类比法和理论计算法。理论计算法确定碎石桩复合地基的承载力通常有两种思路:一种是先分别确定桩体的承载力和桩间土的承载力,再根据一定的原则叠加这两部分承载力,从而获得复合地基的承载力;另一种是将桩与桩周土形成的复合土体作为整体考虑,利用圆弧稳定性分析方法确定复合地基的承载力;文献[1～6]也提出了碎石桩复合地基承载力计算的其它一些方法。上述方法要么利用力的极限平衡条件,要么基于摩尔-库仑屈服准则,没有考虑桩周土塑性区     

基于滑块平衡法顶部加箍碎石桩承载力计算方法

针对工程实践中出现的顶部加箍碎石桩复合地基形式,分析了其破坏模式。引入滑块平衡法,考虑土体自重效应和加箍段桩侧摩阻力影响,分别基于计算深基础承载力的Meyerhof法和Terzaghi法,建立了顶部加箍碎石桩在深层鼓胀破坏模式下的两种计算模型,并利用随机优化算法搜索临界滑裂面及其所对应的极限承载力。通过与实验结果以及与既有方法的对比分析发现：本计算方法更符合工程实际,而且就承载力而言,顶部加箍碎石桩的最优加箍深度约为4倍桩体直径。     

挤扩多盘桩抗拔承载力计算模式研究

结合软件模拟分析和试验现象的分析成果,确定挤扩多盘桩在竖向拉力作用下,桩周及盘上、下土体的破坏状态,根据冲切理论和滑移理论对挤扩多盘桩竖向抗拔承载力的计算模式进行分析,分别推算出当土体冲切破坏及滑移破坏时的计算模式,可为挤扩多盘桩抗拔承载力研究提供理论支持。     

变截面碎石桩复合地基理论分析与实践探索

通过对碎石桩复合地基的应力传递规律及其破坏模式的分析研究找出一种即能保证碎石桩复合地基承载力要求又能节约工作量降低成本的新型复合地基处理技术——变截面碎石桩复合地基。     

振冲碎石桩加固高层建筑粉砂土地基实例分析

本文介绍杭州两座高层建筑物采用振冲碎石桩加固粉砂土地基的工程实例。结合有关现场测试成果,探讨了高层建筑振冲碎石桩地基设计计算、振冲碎石桩施工控制和加固效果评价等有关问题。为振冲碎石桩在同类地基中的推广应用提供一些成功经验。     

筋箍碎石桩复合体抗剪性能研究

筋箍碎石桩复合体抗剪性能对其稳定性分析至关重要。文章采用大型直剪仪,开展多组单根筋箍碎石桩及桩周土形成的复合体的直剪试验,深入分析了法向应力、桩周填土性质、筋材抗拉强度等因素对复合体抗剪性能的影响。试验结果表明：筋箍碎石桩复合体的抗剪强度大于普通碎石桩复合体,且筋材抗拉强度越大,加筋效果越明显,复合体抗剪强度的提高幅度越大;当桩周为砂土时,砂土相对密实度对复合体抗剪性能影响较小;当桩周为黏土时,黏土含水量越高,筋箍碎石桩复合体的抗剪性能越低。筋箍碎石桩复合体可能出现筋材胀裂破坏、筋材剪断破坏及桩身弯扭破坏等3种受剪破坏模式。此外,筋箍碎石桩复合体的抗剪强度可采用面积置换率法计算。     

沉管干振挤密抗拔防浮碎石桩抗拔试验研究

在现场试验基础上，研究沉管干振挤密抗拔防浮碎石桩在拉压循环荷载和拉拔循环荷载下单桩及其抗拔钢筋的性状。研究表明，随拉压循环次数的增加，应力向钢筋集中，钢筋承受的拉力随之增大，抗拔力大部分由底部的锚固头提供。拉压循环对抗拔碎石桩受力和变形影响较小，无论上拔力大小，卸载后都有残余变形，并随着拉拔循环次数的增加而略有增加。拉拔循环荷载对变形的影响较小，未达破坏荷载前，抗拔碎石桩的抗拔承载力与变形有较明显的线性关系，抗拔碎石桩破坏性状明显，能明确得到抗拔碎石桩的破坏荷载。     

筋箍长度及刚度对加筋碎石桩复合地基承载力影响分析

针对加筋碎石桩复合地基中桩体性能,通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了数值模型的可靠性,进而变换加筋长度,研究分析了复合基础下端承加筋单桩与群桩的极限承载能力和破坏模式。研究结果表明:筋材强度较低时,加筋长度不会对桩体破坏模式产生影响,对极限承载能力提高有限;随着筋材强度不断提高,碎石桩在加筋体以下区域发生剪切破坏,并且随着加筋长度的增加向更深土层发展,基础的极限承载能力线性增长。加筋长度对群桩复合地基不同位置处桩体的破坏模式影响不同。相较于边桩,中心桩在桩身较深位置处发生剪切破坏,筋材需达到较深的长度才发挥约束效果。     

土工格栅碎石桩的承载力分析

利用极限平衡理论对土工格栅碎石桩进行了分析。结果表明，由于桩体侧向压力和轴向力沿桩长的非线性分布，导致桩体膨胀破坏的破裂面产生于距桩顶深度１～３倍桩径的部位。土工格栅对碎石桩承载力的提高有显著的影响     

高精度非线性平面应力单元的研究与应用

采用共旋坐标法导出了四边形平面应力单元在大转动、小应变条件下的几何非线性和材料非线性的单元切线刚度矩阵，在此基础上编制相应的有限元程序；对有解析解的例题计算表明，提出的共旋坐标法四边形平面应力单元的列式、程序具有较强的非线性分析能力；还对单跨石拱桥进行了受力全过程分析，计算结果提供了对小跨度石拱桥非线性性能的更多的了解，可供工程设计人员参考。     

内填料石钢管混凝土短柱轴压性能研究及承载力计算

为合理重复利用废弃石材,将抗压强度高、脆性强的石材置于钢管混凝土柱(CFST)中部,利用钢管的约束充分发挥石材的抗压强度并延缓其压溃,形成内填料石钢管混凝土(SCFST)柱。为研究SCFST短柱的轴压受力机理,采用通用有限元软件ABAQUS建立SCFST短柱精细化3D有限元模型,并利用已经完成的18根SCFST短柱和6根传统钢管混凝短柱试件的破坏形态和荷载-变形关系试验结果对模型的可靠性进行验证。通过验证后的有限元模型,分析SCFST短柱各部件之间的相互作用及荷载分配规律。在此基础上,进一步开展系统的参数分析,研究内填料石尺寸、钢管壁厚、钢管屈服强度和混凝土强度等参数对SCFST柱轴压性能的影响规律。研究结果表明,不同部件间的相互作用随钢管壁增厚和混凝土强度提高而增大,受内填石料尺寸的影响较小。提出了适用于SCFST短柱的轴压承载力计算式,在研究参数范围内计算式具有较好的计算精度。     

竖向土工加筋体对碎石桩承载变形影响的模型试验研究

在碎石桩桩顶一定深度内包裹竖向土工加筋体形成筋箍碎石桩,能有效提高碎石桩的承载能力,控制复合地基沉降量。采用分级加载方式,设计并完成了两组较大比例室内模型试验,对比分析了筋箍碎石桩和传统碎石桩的承载变形特性,进而探讨了筋箍碎石桩的加筋机理和鼓胀变形模式,重点分析了竖向土工加筋体的应力应变特征。分析结果表明：竖向土工加筋体能有效约束碎石桩的侧向鼓胀,在微小侧向变形内提供足够的径向约束应力;筋箍碎石桩的最大鼓胀变形多发生于加筋体以下区域,其破坏模式与筋体材料、桩体、桩周土体及其相互作用和协调变形密切相关;筋箍碎石桩的桩顶和桩底桩土应力比均明显大于传统碎石桩,上部土工加筋体在提高桩体刚度的同时,可有效地将上部荷载传递至桩底较好土层。