对建筑复合地基面积置换率问题的探讨

文章通过引入复合地基桩土面积置换率的基本概念,介绍桩土单元体体的划分原则,通过不同范围及布桩形式下桩土单元的选取,对复合地基面积置换率的计算进行对比分析,并指出地基处理技术规范中等效圆法求解面积置换率的局限性;最后通过对地基处理技术规范给出的多桩型复合地基不同布桩形式下的置换率公式进行推导,更正了其中的错误之处。     

复合地基桩土面积置换率的理解与分析

介绍了等效圆直径的概念与其和复合地基桩土面积置换率的关系,通过工程实例,提出了等效圆直径在计算桩土面积置换率时的局限性,总结了各种布桩情况下对复合地基桩土面积置换率相对便捷的计算方法。     

论置换率在工程设计中的应用

阐述了与复合地基桩土应力比大小有关的六个因素,着重分析了桩土面积置换率对桩土应力比的影响,介绍了一种比较简单的新的计算方法,通过计算公式说明了桩土面积置换率的基本含义,同时阐明了CFG桩的桩土面积置换率对基础设计时桩长、承载力等的影响.     

桩长、面积置换率对复合地基设计参数的影响

对夯实水泥土桩复合地基,进行了不同桩长单桩载荷试验,不同桩长的单桩及4桩复合地基载荷试验,不同面积置换率的9桩复合地基载荷试验,探讨了桩长、面积置换率对复合地基承载力、桩土应力比、桩体应力集中系数及桩间土应力减小系数的影响。     

钻孔夯密桩复合地基承载力分析

通过桩身强度、桩间土密实度、桩土结合度、面积置换率计算、对比,对钻孔夯密桩复合地基承载力进行分析、论证。     

刚性桩复合地基竖向荷载作用下数值分析

在刚性桩复合地基大面积群桩与单桩有限元对比的基础上，对高速公路进行群桩复合地基非线性有限元分析，分析了复合地基桩长、置换率、桩土刚度比对地基变形的影响，并从减少差异沉降出发，提出合理的布桩方式，减少高速公路的差异沉降。     

夯实水泥土桩复合地基承载力性状试验研究

针对非饱和黏土及粉土中夯实水泥土桩复合地基，进行不同桩长、不同配比单桩载荷试验，不同桩长的单桩及四桩复合地基载荷试验，不同面积置换率的九桩复合地基载荷试验。研究复合地基破坏模式，探讨桩长、面积置换率对复合地基承载力的影响。通过对比不同承压板宽度复合地基载荷试验结果，指出目前采用单桩复合地基载荷试验结果评价夯实水泥土桩复合地基承载力存在的问题。     

碎石桩复合地基承载力和沉降若干问题

本文首先简要地讨论了碎石桩复合地基可能的破坏模式，随后系统地分析了三十几组复合地基的实测数据，探讨了这种加固处理技术可能达到的效果。通过对桩土应力比、面积置换率以及天然地基压缩模量对复合地基承载力的提高和沉降折减系数的影响的讨论，指出了这些参数在设计取值时所需注意的问题。     

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。     

复合地基面积置换率

针对目前计算复合地基面积置换率存在的问题,给出复合地基面积置换率的普遍表达式,通过算例对比分析的方式,指出采用等效圆直径的方法计算面积置换率可能发生的问题。并基于静力平衡方程,推导单一桩型和多桩型复合地基承载力特征值的普遍表达式,进一步验证复合地基面积置换率普遍表达式的合理性。     

钢骨高强混凝土叠合柱轴压比限值的分析

本文首先分析了水平荷载作用下叠合柱的轴力在混凝土和钢骨之间的分配关系及有关参数对其分配关系的影响,讨论了组合构件轴压比的概念 ,在此基础上通过理论推导和数值计算两种途径给出了钢骨高强混凝土叠合柱名义轴压比限值的计算公式,该公式与现行规范吻合,可直接应用于工程设计。     

Groups of encased stone columns: Influence of column length and arrangement

This paper presents a set of systematic 2D and 3D finite element analyses that study the performance of groups of encased stone columns beneath a rigid footing. Those numerical analyses show that, if the area replacement ratio, i.e. area of the columns over area of the footing, and the ratio of encasement stiffness to column diameter are kept constant, the column arrangement (both number of columns and column position) has a small influence on the settlement reduction achieved with the treatment. For high encasement stiffnesses, placing the column near the footing edges may be slightly more beneficial reducing the settlement; on the contrary, the maximum hoop force at the encasement is notably higher. Based on the minor influence of column arrangement, this paper proposes a new simplified approach to study groups of encased stone columns, which involves converting all the columns of the group beneath the footing in just one central column with an equivalent area and encasement stiffness. This simplified model is used to conclude that, for settlement reduction and fully encased columns in a homogeneous soil, there is a column critical length of around two or three times the footing width. The critical length of the encasement for partially encased columns is slightly lower than that of the fully encased columns.     

不封口钢管混凝土柱脚支承混凝土局部受压性能试验研究

针对端部不封口钢管混凝土的局部受压性能进行单调轴压试验研究及有限元分析。试件参数设置包括钢管的规格、支承体的混凝土尺寸、垫块的设置和配筋率等。试验及有限元分析表明：端部不封口钢管混凝土支承体顶面有压陷现象,其压陷现象与支承体的配筋率大小、不同局部受压面积比、垫块设置与否有关;对素混凝土支承体,其顶面压陷现象明显,并严重降低素混凝土的局部受压承载力;对配有间接钢筋的混凝土支承体,其顶面压陷现象不明显,对局部受压承载力影响不大,仍可按GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》局部受压公式进行验算;当局部受压荷载满足GB 50010-2010中的要求时,不封口钢管混凝土支承体的压陷现象可以得到有效控制;局部受压截面通过局部承载力实测值与GB 50936-2014《钢管混凝土结构设计规范》公式对比可知,GB 50936-2014中建议的局部受压公式结果偏保守,柱脚环板下混凝土承载力也偏于保守。     

再生骨料混凝土配合比设计参数研究

通过再生骨料混凝土配合比试验,研究再生粗骨料材料性质对再生骨料混凝土配合比设计中水灰比、单方用水量和砂率等参数的影响;通过对试验结果的统计分析,建立了考虑再生骨料取代率影响的水胶比计算公式,考虑再生骨料吸水率和取代率影响的再生混凝土单方用水量计算公式,以及考虑再生骨料空隙率、取代率和表观密度影响的再生混凝土砂率计算公式。结果表明:再生骨料取代率、空隙率和吸水率对再生骨料混凝土配合比设计参数的影响较大;所得公式形式简单,反映了再生粗骨料的特点,提高了再生骨料混凝土配合比设计的精度,为再生混凝土配合比设计提供依据和参考。     

毛竹压杆屈曲系数公式研究

为获得四川地区毛竹压杆更精确的屈曲系数公式，通过试验方法测定四川地区毛竹的顺纹抗压强度以及31根长细比分布较为均匀的竹压杆临界荷载，并对国内外现有的9个竹压杆屈曲系数公式进行研究。结果表明：此批毛竹顺纹抗压强度平均值约为51MPa；竹压杆的破坏是由于局部鼓曲变形和整体弯曲变形叠加，最终竹压杆管壁超过横纹抗拉强度极限值进而纵向开裂；现有竹压杆屈曲系数公式所得到的临界荷载计算值之间有所差异，与文中试验实测临界荷载值也有不同程度的差异。最后采用具有较好拟合优度的Ylinen方法，基于文中试验数据拟合提出适用于四川地区的毛竹压杆屈曲系数公式。     

FRP强约束混凝土配筋柱稳定承载力的试验研究

通过长细比Lb为4.5～17.5的6根截面经圆弧化处理、外包FRP后的矩形截面的钢筋混凝土柱的轴心受压试验,研究了长细比对稳定承载力的影响。结果表明:长细比对FRP约束混凝土柱的稳定承载力影响远比螺旋配筋柱和普通钢筋混凝土严重,但当长细比不大于17.5时,其稳定承载力仍比未包裹柱高20%(约束比ξ=0.188)以上。讨论了影响稳定系数φ的因素,给出了稳定系数的参考值,可供工程设计人员参考。     

圆钢管再生混凝土界面黏结失效的推出试验研究

为研究圆钢管再生混凝土界面黏结的失效机理,以再生粗骨料取代率、混凝土强度等级及长径比为变化参数,设计了4组共15个圆钢管再生混凝土试件进行推出试验。通过试验获取了界面黏结的荷载 滑移曲线、黏结应变和黏结力分布规律。运用相关计算模型对圆钢管再生混凝土的黏结强度进行对比计算,回归得到圆钢管再生混凝土的黏结强度计算式。研究结果表明：加载端首先出现滑移,此后滑移发展至自由端;在加载初期和加载后期的圆钢管纵向应变分别呈负指数分布和线性分布;长径比较大试件的峰值荷载均大于长径比较小的试件;界面黏结损伤的发展随再生粗骨料取代率的增加而提前;界面埋置长度的增加有利于其黏结滑移能量耗散。     

装配式震损可更换组合柱抗震性能试验研究

为达到震后快速修复和建筑功能快速恢复的目的,针对装配式RCS混合结构在强烈地震作用下底层柱脚容易出现严重塑性损坏的特点,提出一种由下部可更换消能柱脚和上部RC柱组成的新型性能可恢复装配式组合柱。通过8个新型组合柱的低周往复加载试验,重点研究可更换钢板面积、轴压比和填充块材料对组合柱抗震性能和可更换性能的影响。研究表明：新型组合柱损伤主要集中于柱下部的可更换部件,上部不可更换段基本保持弹性状态,实现了预期的破坏模式;在经历1/50位移幅值后进行损伤部件更换,更换后组合柱的承载能力和变形能力与更换前基本相同,实现了新型组合柱震后的快速修复和性能可恢复;减小可更换钢板截面面积,试件承载力相应减小;试件的承载力和耗能能力随轴压比增加而增加。研究成果可为可恢复性能装配式RCS结构抗震设计提供依据,促进新型装配式结构的推广应用。     

水泥土搅拌法软基处理设计中若干问题的探讨

对单桩竖向承载力的计算公式进行了分析比选,并对复合地基承载力特征值、搅拌桩总桩数、置换率、桩距等的计算方法进行了介绍,通过对传统公式的梳理,从而使搅拌桩的设计思路更加清晰。     

GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪性能试验研究

对再生块体混凝土构件施加外部约束是提高其受力性能的有效途径,通过13根方钢管再生块体混凝土柱试件与10根GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱试件的受剪性能试验,考察了废旧混凝土块体取代率、剪跨比、轴压比及环向GFRP层数等参数对试件横向剪力-变形曲线与受剪承载力的影响,检验了采用现有设计公式预测试件受剪承载力的有效性。研究表明:方钢管再生块体混凝土柱及GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪性能受剪跨比和轴压比的影响较大,其横向剪力-变形曲线随上述两参数变化呈现3种典型形态;当废旧混凝土块体取代率低于35%且新、旧混凝土强度差不超过15 MPa时,再生块体对柱受剪性能的影响总体较小;剪跨比不大于0.5时环向粘贴单层GFRP布对柱受剪承载力的提升无明显效果,而双层GFRP布可小幅提高柱的受剪承载力;相比现有钢管混凝土柱受剪承载力计算公式,所提计算式可较好地预测方钢管及GFRP增强方钢管再生块体混凝土柱的受剪承载力。