预应力UHPC/RC阶梯桩-土相互作用的拟静力试验研究及数值分析

整体式无缝桥中的混凝土基桩侧向刚度过大,难以满足桥梁的纵向变形,提出一种UHPC/RC材料串联形成的阶梯桩来满足整体桥纵向变形需求。设计制作了2根UHPC/RC阶梯桩模型（无、有预应力）,并对其进行水平低周往复荷载试验,通过桩身破坏特点、滞回曲线、骨架曲线、等效黏滞阻尼比、刚度退化等研究其耗能能力及抗震性能。结果表明：无预应力阶梯桩的破坏位置在3倍桩径的埋深位置,桩身开裂时桩顶的位移荷载为8~10 mm;有预应力阶梯桩的破坏位置在6倍桩径的埋深位置,桩身开裂时桩顶的位移荷载为10~15 mm。说明预应力的施加能有效提高阶梯桩抗裂能力及抗震性能,并满足整体桥水平变形需求。采用OpenSees软件对阶梯桩支承的整体桥进行参数分析发现,预应力度、桩上下段长度比与刚度比增大均可提高阶梯桩的水平承载力与变形能力。     

劲芯搅拌桩的承载力分析

劲芯搅拌桩是由搅拌桩和钢筋混凝土芯桩组合而成的新型桩,为掌握其荷载传递机理和承载力影响因素,进行了19根桩的荷载试验;并对劲芯搅拌桩的P-s曲线进行了数学描述和最优化分析.研究表明:劲芯搅拌桩的承载力高于同等条件下的水泥搅拌桩和钻孔灌注桩;通过桩的P-s曲线的数学描述和优化方法可以得到桩的极限承载力和破坏荷载;计算和实测都表明劲芯搅拌桩具有较高的承载力.     

钢管混凝土格栅坝抗冲击性能试验及参数分析

为有效减轻泥石流大块石冲击造成的灾害,提出一种钢管混凝土格栅坝.通过固体冲击试验研究该结构的冲击动力响应,总结了结构的响应模式.同时对试验过程进行数值模拟,模拟结果与试验吻合较好.最后利用数值模拟方法对结构进行参数分析,研究桩管套箍系数、撑管径厚比和桩-撑刚度比对结构动力响应的影响.结果表明:结构的典型响应模式可以概括为构件轻微损伤、构件弯曲破坏、连接节点破坏;桩管受冲击时结构能发挥良好的整体耗能作用,而撑管受冲击时结构整体耗能作用不明显;桩管套箍系数、撑管径厚比和桩-撑刚度比对结构动力响应的影响受桩管和撑管外径、壁厚等单因素变化的制约.钢管混凝土格栅坝具有良好的抗冲击性能.     

填芯对PHC管桩抗弯性能影响研究

为研究填芯对PHC管桩抗弯性能的影响,基于弹性理论及叠加原理,推导出填芯PHC管桩抗弯承载力计算公式;同时对填芯与不填芯PHC管桩进行对比研究。研究结果表明,素混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高16%,钢筋混凝土填芯对PHC管桩抗弯承载力约能提高35%。该结果可作为水平荷载作用下填芯PHC管桩设计的参考依据。     

钢筋混凝土预应力管桩承载力确定及完整性检测

桩基承载力和完整性直接影响建筑物的正常使用功能和使用寿命,准确确定桩基的承载力和完整性对建筑物的施工具有重要作用。检测中,以建筑基桩检测技术规范和建筑地基基础检测技术规范为依据,通过现场静载试验、高应变和低应变试验对钢筋混凝土预应力管桩的承载力和完整性进行检测,得出以下结论:单桩竖向极限承载力均大于1400kN,所检测的各单桩极限承载力均能满足设计要求。预应力混凝土管桩施工质量易于控制,Ⅰ类桩占比为100%,无Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类桩。     

配置钢桁架的型钢砼承台受力性能的试验研究

通过对1块配着钢桁架的型钢砼6桩承台与3块相同尺寸、相同砼强度、相同布桩形式但不同配筋形式的6桩承台的对比试验，分析了这种型钢砼承台的受力性能，初步揭示出其传力模式是空间桁架，证明了这种型钢砼承台具有承载力高、延性好，进而能降低板厚，节约工程造价的优良性能。     

咬合桩在邻近高填土基坑中的工程应用与实测分析

针对某采用咬合桩围护方案的邻近高填土基坑工程进行分析,当咬合桩作为围护桩时,可采用等效刚度法计算围护桩的桩身变形;作为隔离桩使用时,忽略素混凝土桩的作用,仅考虑钢筋混凝土桩的抗弯能力.现场实测表明,邻近高填土基坑工程在开挖时,咬合桩明显地降低了基坑开挖对紧邻高填土的扰动,满足了高填土自身的稳定,保证基坑工程在高填土作用下的安全.而咬合桩作为一种新型排桩围护结构,也能够起到很好的应力隔离作用,有效地分担了邻近超载的影响,确保了高填土的稳定和基坑工程安全.     

泸县酒厂大桥堤防边坡灌注桩优化设计研究

为解决四川省泸县酒厂大桥堤防工程人工填土开挖边坡不稳和堤基中软塑状砂质黏土承载力不足的问题,提出采用钢筋砼灌注桩进行堤身加固的设计方案,并利用Autobank软件对该方案进行优化,确定灌注桩桩径为0.8 m,桩距4 m,桩基嵌入基岩弱风化层2 m。经计算,桩体结构剪力、弯矩、位移最大值分别为50.52 kN、81.30 kN·m、8.8 mm,岩石地基最大承载力为289.1 kPa,桩体截面选用12根直径20mm的钢筋可满足设计要求。说明本堤防工程采用钢筋砼灌注桩进行堤身加固可有效地解决开挖边坡不稳和砂质黏土承载力不足的问题,相关研究成果可为同类工程的设计和施工提供参考。     

填芯管桩在基坑支护工程中水平承载性状分析

为研究混凝土管桩在基坑支护中的承载性能,通过对2组不同内径的6根混凝土管桩进行填芯或不填芯处理,并进行室内水平承载性能模型试验,分析基坑开挖后混凝土管桩在不同内径和相同内径条件下不同填芯强度对混凝土管桩的水平承载性能的影响。试验结果表明:通过填芯可以有效提高混凝土管桩的基坑支护性能,且外径相同的条件下,内径越大桩身受基坑开挖影响越大;通过填芯加固处理可以有效提升管桩支护的安全性。     

小直径桩的试验研究

本文在实际工程建筑场地,对断面15×15cm~@与30×30cm~2的钢筋混凝土预制方桩进行轴向和水平对比载荷试验,从多方面说明采用小直径桩15×15cm~2断面的经济效果和可行性。     

碳纤维布加固混凝土内压管道承载力计算方法研究

首次通过14个素混凝土和14个钢筋混凝土环状试件外粘碳纤维布加固性能试验,研究了碳纤维布加固混凝土内压圆管的力学性能.试验表明,用碳纤维布加固混凝土内压管可以显著地提高极限承载力,明显地改善构件延性,能够获得良好性能.通过试验研究,提出了实用的承载力计算公式.理论计算结果和试验结果吻合较好,表明计算公式具有较好的适用性,可以为工程应用提供参考.     

多级支盘桩与等截面直孔桩承载力对比试验

针对挤扩多级支盘桩相对于普通等截面直孔灌注桩具有较高承载力和较低沉降量的特性,采用自平衡静载荷试验方法,对浙江湖州市某工程同一场地中的挤扩多支盘桩与普通等截面直孔灌注桩进行极限承载力的对比试验研究.工程试验结果表明,在同等工程地质条件下挤扩多支盘桩与普通直孔灌注桩相比,其极限抗压承载力和极限抗拔承栽力都较大提高,每立方米混凝土的抗压承载力提高达75.3%以上,而混凝土的用量却少41.9%;单方极限抗拔承载力提高118.9%以上,而挤扩多支盘桩的混凝土用量比等少44.1%以上,且沉降曲线较缓,因此能获得较好的经济效益.该工程试验对这种新型桩的承载理论研究和类似工程实践具有客观的参考价值和借鉴意义.     

配置钢桁架的型钢砼承台的受力性能理论分析

在配有钢桁架的型钢砼六桩承台试验研究的基础上，进一步分析了这种型钢砼承台的受力性能，揭示出其传力模式就是空间桁架，探讨了它的全过程破坏机理，基于此，给出了经试验验证性能较好的承载力计算公式，然后提出了设计及应用建议。     

透水性混凝土桩减压减震耦合抗震机理研究

透水性混凝土桩兼具散体桩和刚性桩的优点,特别适用于地基抗震。为研究其抗震机理,对地震过程中地基的加速度响应和超静孔隙水压力的长消规律等进行了数值模拟,并与碎石桩、素混凝土桩等的动力行为进行了比较分析。研究发现:透水性混凝土桩复合地基表面加速度放大系数明显小于碎石桩和素混凝土桩复合地基,而且其卓越周期仅为碎石桩和素混凝土桩复合地基的1／2,更有利于抑制上部建筑共振的发生;透水性混凝土桩除具有显著的减震效应外,还具有明显的减压效应,其高透水性使地震引起的超静孔隙水压力能快速消散,抑制了地基液化的发生。透水性混凝土桩的减压减震耦合效应还能有效协调地震期间土体的变形。     

玻璃纤维增强复合桩水平承载特性试验与数值模拟

玻璃纤维增强复合材料（GFRP）具有轻质、抗拉强度高、耐腐蚀性和抗疲劳等优点,广泛应用于土木工程领域。GFRP复合桩是一种通过在普通混凝土桩身外包GFRP纤维布以增强其抗弯性能的新型桩。通过开展室内模型试验,分别得到了水平荷载下RC桩和GFRP复合桩桩顶位移、桩身弯矩的试验结果,对比分析了两者的水平承载特性。利用有限元分析软件ABAQUS对水平荷载作用下的GFRP复合桩进行数值模拟,试验结果与数值模拟结果拟合较好。结果表明：GFRP复合桩与RC桩的桩身弯矩分布规律基本一致,最大弯矩在1/4~1/3桩长处,GFRP复合桩的水平承载特性优于RC桩;不改变桩身截面,仅在一层GFRP单向布的约束下,GFRP复合桩的弹性模量、极限水平承载力均有一定的提高。     

纤维增强复合材料加固混凝土柱的研究进展

基于纤维增强复合材料（FRP）约束混凝土柱的相关研究,从FRP约束混凝土柱的应力-应变关系、轴心受压和偏心受压力学性能、抗震性能以及有限元数值模拟等几个方面,对FRP约束混凝土柱的研究现状和各方面的相关控制因素进行了系统阐述,重点分析了FRP侧向约束强度、刚度、FRP类型、柱截面形状、未约束混凝土强度、倒角半径、截面长宽比等因素对约束效果的影响,为FRP加固混凝土柱的进一步研究提供了参考。     

不同布桩形式群桩基础模型试验研究

变刚度调平设计是2008版《建筑桩基技术规范》的重要修订内容,群桩基础变桩长、变桩距是变刚度调平设计手段之一。为了减小等刚度布桩群桩基础的差异沉降及调整桩顶反力分布,通过4组改变桩长、桩距、桩数的模型试验,对等刚度和变刚度布桩的应力位移场进行研究。结果表明：等刚度布桩中各基桩桩顶反力不均匀,差异沉降较大。变刚度布桩能调整群桩整体场刚度效应,减小差异沉降,促使桩顶反力均匀及更好地发挥地基土的承载力。     

灌注桩成桩质量检测与评价验收方法研究

灌注桩的成桩质量检测和评价验收是一个十分复杂,难以给出定量结论的问题。本文基于四个典型工程２０００余根桩所使用桩检方法的比较,提出了四项桂检方法选择使用基本原则,并针对成桩质量检测和单桩承载力的检测,给出了在不同条件下的桩检方法和抽检桩数建议值。针对两种检测结果不一致情况,提出了将施工质量合格与否与整个桩基是否合格分别对待的评价验收概念和对桩基整体评价验收的基本方法。     

机械连接竹节桩竖向承载力分析

介绍了机械连接竹节桩结构构造特点、机械连接方式及桩身与承台的连接方式。对比分析机械连接竹节桩和普通预应力管桩的抗压和抗拔承载力,通过现场的静载荷试验所得的荷载-沉降曲线,可以看出机械连接竹节桩的抗压和抗拔承载力相较于普通预应力管桩均有提高,其中抗拔承载力提高更为明显。对比同种桩型不同桩长的竹节桩的抗拔承载力,分析桩长对于抗拔承载力的影响。     

大直径扩底灌注桩设计若干问题分析

分析了大直径底灌注桩的受力特点,根据有关规范,结合工程实际对人工挖孔桩承载的计算,桩身计算,桩的检测进行了论述,供设计人员参考。