基坑开挖过程中多撑式支护结构变形研究

为掌握基坑开挖过程中支护桩力与位移的变化规律及其相互关系,在弹性地基梁计算理论的基础上,考虑桩-土相对位移影响,根据支护桩水平支撑的设置情况将基坑的开挖分解为不同阶段,结合初参数法推导得出了开挖过程中支护桩水平位移、转角位移、弯矩和剪力沿桩身分布的计算公式。工程实例表明:计算值与实测值接近,该方法能很好的计算出支护桩在开挖过程中力与位移的变化规律,对基坑工程的设计、施工和施工过程中的监测具有指导意义。     

静力弹塑性分析方法基于水平位移加载模式的研究

针对基于性能的抗震设计方法,指出了目前基于力分布模式的静力弹塑性分析方法中存在的问题,通过对结构进行不同地震等级的弹塑性时程分析,得出了稳定分布的侧向位移加载方式.采用基于位移加载模式的静力弹塑性分析方法评估结构弹塑性抗震性能,克服了基于水平力加载模式方法的不足.研究表明,结构进入弹塑性后,楼层水平位移的分布相对楼层水平力稳定,并且基于位移加载模式的推覆分析较基于水平力加载模式的推覆分析更接近于弹塑性时程分析结果.同时,基于位移模式的静力弹塑性分析方法也便于确定结构的层间位移.     

被动状态下地埋管线的地基模量

 地下工程基坑、隧道开挖产生的自由土体位移场会引起周边地埋管线(如市政给排水管线、煤气管道等)产生附加变形并受力。基于Winkler地基模型的位移控制分析方法,将自由土体位移作为外部荷载即被动位移施加于管线上,管线与土体的相互作用采用Winkler地基弹簧模拟,弹簧常数一般根据Vesic公式得到。在基于弹性理论的推导中,Vesic公式的前提条件是弹性地基梁置于弹性半空间地表,竖向集中力或弯矩(主动荷载)置于梁的中心位置,这与地埋管线的一定埋深以及位移的施加情况是不一样的。为考虑上述2种因素对Winkler地基模量的影响,进行相应的理论探讨,提出考虑埋深影响的位移作用下地基模量的理论公式,并基于该地基模量进行隧道开挖对邻近地埋管线影响的位移控制理论分析。通过与弹性理论法、离心机试验以及实际工程观测结果的对比,验证该方法的合理性和正确性。     

p–y曲线在基坑工程中的应用

将横向受荷桩的p–y曲线法应用到深基坑工程中,提出了一种考虑支护结构和土之间非线性共同作用的弹性地基反力法计算模型,即对于基坑开挖面以上,采用根据p–y曲线建立的支护结构-土非线性共同作用的计算模型;基坑开挖面以下,将支护结构看作横向受荷桩,基坑开挖面以上土体看为超载作用在支护结构上。之后根据弹性地基梁的挠曲微分方程,推导出考虑非线性共同作用的弹性地基梁挠曲微分方程,应用有限差分法计算支护桩的内力和位移。     

基于侧向力加载方式的Pushover分析方法

静力弹塑性(Pushover)分析方法作为一种评估结构抗震性能的非线性分析方法,具有简便、实用、可靠的优点,近年来在国内外得到了广泛的关注和研究。针对静力弹塑性分析方法的研究热点问题——侧向力加载模式作了详细的介绍和深入的分析,在此基础上对两个混凝土框架高层结构(分别为平面不规则和规则的结构)进行了基于侧向力加载模式的推覆分析。对比分析了不同侧向力加载模式下的基底剪力-顶点位移关系曲线和层间位移角关系曲线,认为基于均匀分布模式和倒三角分布模式的推覆分析对实际工程的弹塑性分析具有指导意义,自适应分布模式的推覆分析方法可以代替弹塑性时程分析方法来评估结构的抗震性能。     

简析深基坑施工监测方案

结合南京市某商住楼工程,介绍整个基坑开挖过程中,通过对围护结构、周边道路及建筑物等监测数据的分析和整理,了解施工期间各监测对象的实际变形情况及所受的影响。其中包括支护桩水平位移等必测项目以及深层土体位移等宜测项目,并提出沉降监测、围护结构水平位移监测和测斜观测等方法。     

弹性地基反力法在基坑开挖过程中的分析与研究

以弹性地基粱为基础,采用地基反力法,介绍了八达岭高速站基坑的力学分析方法,通过计算分析,对基坑的受力状态,地表沉降及基坑的稳定性进行评价。结果表明：弹性地基反力法可以有效地考虑作用在围护墙两侧土压力的变化以及开挖过程中随开挖深度的增加水平位移和内力的变化对支撑的影响。该方法考虑了支护结构与土的共同作用,对其他工程的设计与施工有一定的参考价值。     

基坑开挖卸荷引起的公路桥梁桩基变形受力响应

采用两阶段分析法分析基坑开挖卸荷作用下公路桥梁的受力变形规律,首先基于明德林解析解,利用复合辛普森公式进行数值积分求解得出基坑侧壁卸荷与坑底卸荷同时作用下土体内桩体位置处的水平附加应力; 其次采用Kerr三参数地基模型建立公路桥梁桩基的挠曲微分方程,结合水平附加应力,利用有限差分数值计算方法得到桩基挠曲微分方程的数学解析矩阵表达式。利用所得计算公式对公路桥梁桩基附近有基坑开挖的工况进行计算,并通过与数值模拟计算结果的对比验证所提计算方法的有效性; 最后针对桩基轴向荷载大小、基坑与桩基距离及基坑三维尺寸进行了影响因素分析。结果表明:桩基轴向荷载的变化对桩基水平位移及桩身弯矩影响不明显; 随着桩基与基坑距离的加大,桩基水平位移及最大弯矩逐渐减小,并且在较大距离范围内桩基水平位移及弯矩变化愈发平缓; 开挖深度对桩基水平位移及弯矩的影响远大于开挖长度和开挖宽度,基坑开挖宽度对桩基的影响最小。     

基坑开挖诱发下卧盾构隧道纵向非线性变形研究EI北大核心CSCD

目前预测基坑开挖诱发下卧盾构隧道纵向变形的简化计算方法大多采用弹性地基模型考虑隧道–地基的相互作用,无法进一步反映土体非线性变形特征。通过引入非线性Pasternak地基模型考虑隧道–地基的非线性相互作用,推导得到基坑卸载下盾构隧道纵向变形控制微分方程。通过有限差分法将隧道纵向变形控制微分方程转化为矩阵–向量形式,利用牛顿迭代法求解得到基坑卸载下盾构隧道纵向变形的数值解答。通过与三维有限元算例和2个工程案例进行对比分析,验证所提方法的合理性和适用性。研究表明:当基坑开挖引起盾构隧道纵向隆起量较小时,基于Winkler和Pasternak弹性地基模型的简化计算方法与所提方法均能较好地预测隧道纵向隆起位移量;而当基坑开挖引起盾构隧道纵向隆起位移较大时,基于Winkler和Pasternak弹性地基模型的简化计算方法明显低估盾构隧道的隆起量,而采用非线性Pasternak地基模型预测计算方法则提供更加可靠的预测结果。     

简析深基坑监测方案

结合徐州市某医院综合楼工程,介绍整个基坑开挖过程中,通过对围护结构、周边地下管线等监测数据的分析和整理,了解施工期间各监测对象的实际变形情况及所受的影响。其中包括支护桩水平位移、石砌挡墙沉降等必测项目以及深层土体位移等宜测项目。并重点指出沉降监测、围护结构水平位移监测、测斜观测等方法。     

水泥土搅拌桩加锚杆围护结构的变形计算

基坑围护结构的变形大小直接关系到围护结构的可靠性 ,影响到围周建筑、道路和地下管线的安全 ,因此计算基坑开挖引起土体和围护结构的变形是一项重要课题。本文推导了水泥搅拌桩围护结构变形计算的刚性墙—弹性地基法的解析式 ,研制了基于弹性墙—非线性弹性地基法有限元计算程度CPWALL ,并结合广州市广园东路铁路职工住宅大楼水泥搅拌桩基坑围护工程进行了应用研究 ,计算分析表明弹性墙—弹性地基有限法能较好地反映工程实际情况。应用该计算程序 ,根据基坑开挖过程中阶段性位移实测结果可通过反分析确定地基系数 ,并对是否设置土层锚杆、加长土层锚杆控制位移、预测最大位移等工况进行了应用研究     

堆载引起某厂房坍塌事故的初步分析

通过对超载作用下地基软土性状的研究 ,指出由长期堆载甚至超载引起邻近桩基较大的侧向位移和位移累积是上海某工业厂房屋顶坍塌的主要原因。文中采用改进弹性地基梁法对堆载邻近的桩基进行理论分析 ,并通过桩基沉降和侧向位移对桥梁等上部结构影响的统计分析 ,提出了堆载大小和桩基变位的控制标准     

桩托换结构截桩试验研究及数值模拟

为了揭示托换结构截桩过程中荷载转移对结构变形规律的影响,本文开展了两种不同截桩工况下托换梁的截桩试验研究,获取了截桩过程中托换梁梁底的变形曲线,并在试验基础上开展了托换梁数值模拟分析。研究结果表明:在单桩所受荷载为1000k N的范围内,托换梁在截桩全过程中都处于弹性阶段,梁体未出现裂缝;先截除短轴桩,后截除长轴桩对托换梁的变形影响更小。     

刚性短桩在灯杆基础中的应用

灯杆基础广泛用于市政道路及庭院照明工程中,按照刚性短桩计算其承载力和变位是适用的。本文针对桩在水平荷载作用下桩一土相互作用的工作性能和破坏机理,得出了刚性短桩的弹性水平地基系数计算方法。当桩的入土深度h≤2.5/a时,可视为刚性短桩,其水平荷载的设计承载力由桩侧土的强度及稳定性控制。当地面允许位移很小时(一般为6~10mm),桩身任一点的土抗力与侧向位移可近似为线性关系。对于正常固结的一般土和砂土,水平地基系数随深度增加。在地面下3~5倍桩径范围内,m法计算精度可以满足要求。对上端自由的刚性短桩和上端嵌固的刚性短桩,推导了水平地基系数m法简化计算公式,最后对某工程实例进行计算验证。     

不平衡堆载作用下邻近结构桩的侧向受力机制

为了分析结构桩在邻近堆载作用下的受力特性,以条状梯形分布堆载为代表,基于布西奈斯克弹性理论解得出堆载作用下地基附加侧压力表达式,并据此通过对局部塑性变形理论模型的改进,推导得出桩前土体侧移作用下桩身实际附加荷载,同时考虑土体可能发生绕桩流动的极限状态,结合绕桩极限模型给出桩身被动荷载的合理确定方法;在此基础上,考虑地基土体塑性屈服和桩顶结构荷载的影响,基于三参数Winkler弹性地基梁模型,建立桩身自由段、被动受荷段和主动作用段的微分方程,并通过桩身离散与矩阵传递法给出结构桩被动受力特性的半解析解。实测结果、文献理论解与该解答的对比分析,验证了本文计算方法的可靠性。     

基于海上风电场的桩基基础设计与研究

论述基于海上风电场对桩基基础设计和选择的方法。根据各种现有规范计算桩基础在海上所受的上部荷载、船舶撞击荷载、波浪和波浪等各种荷载,并进行荷载组合;通过M法和P-Y曲线分别分析桩基的弹性和非弹性内力变形,计算出桩基位移和桩顶的作用力;最后进行桩梁的强度计算和配筋验算;系统为设计人员提供详尽的桩基基础分析资料,以及三维设计场景情况。     

基于DIC技术的桩–土–承台共同作用性状的 模型试验研究

 利用数字图像相关技术,编制适合岩土试验模型变形量测分析的位移场分析程序(DIC)。结合室内模型试验,利用DIC程序对试验中获得的系列图像进行分析,得到群桩基础的承载变形特性、桩周土体的位移场,并对其破坏模式进行推断。研究结果表明：利用自行编制的DIC程序分析桩周土体位移场是可行的,并可以得到全场位移;随着桩距增大,群桩基础荷载沉降特性有更多的天然地基承载表现;3b(b为方桩边长)桩距群桩由于桩对桩间土体的遮拦作用明显,其侧向位移数值较6b桩距的要小;对于3b桩距群桩,土体的压缩主要集中在桩端以下土层,整个群桩基础呈实体深基础破坏模式,而对于6b桩距群桩,桩间土体的压缩量占主导地位,整个基础因桩间土体侧向挤出而破坏。分析结果验证复合桩基理论,6b桩距可视为常规桩基与复合桩基的桩距分界点。     

基床系数法在支护桩计算中的应用

推导了悬臂式支护桩的内力与位移计算公式,可用来计算支护桩任意截面的内力与位移,实践证明：相比传统的静力平衡法,弹性地基梁法能够反映支挡结构与土的相互作用,弹性地基m法在支护桩的内力、位移的计算中是比较合理的,目前工程界已广泛应用。     

CFG桩-筏复合地基桩土应力比解析式研究

对荷载作用下CFG桩复合地基的变形特性进行了分析,在此基础上探讨了桩侧摩阻力与桩土相对变形的关系,引入＂等沉面＂概念,假定桩与桩间土均是理想线弹性体,桩侧摩阻力沿桩长直线分布,进而根据桩-土-垫层变形协调条件,推导得到CFG桩—筏复合地基桩土应力比计算新公式。应用所得公式对复合地基现场试验条件下的桩土应力比进行了计算,计算结果与试验结果和有限元计算结果较为接近。     

振沉薄壁管桩时软基土体的深层水平位移研究

介绍了垂直荷载下软粘土地基土体的侧向变形理论以及在振沉大直径薄壁管桩时软粘土地基的深层水平位移测试分析,研究了软粘土地基土体深层水平位移的变化规律,对保证软粘土地基的稳定性具有重要意义。