桩侧负摩阻力有限元模拟

用有限元法对桩侧负摩阻力进行了研究,采用邓肯-张模型,并设置了Goodman接触单元,为模拟时间效应,程序采用中点增量法,同时考虑土体的渗透系数,以计算加载后间歇期的应力应变。     

桩侧负摩阻力的分析与计算

桩基工程技术正随着我国经济建设的高速发展,已广泛运用于交通铁路、水利水电、工业建筑和城市建设等各个方面。桩与土的相互作用研究也逐渐深入,对桩侧负摩阻力的认识也进一步深化。规范及各文献对桩侧负摩阻力的定义为:因某些原因,桩体本身向下的位移量小于周围土体向下的位移量,从而使作用在桩上的摩擦力向下,这种摩擦力实际成为作用在桩上的下拉荷载,或者说对桩体增加了一个除建筑荷载外的附加荷载,桩的承载能力不但不能充分发挥,反而会产生负面影响,这种影响力对摩擦桩尤为显著。     

大直径钻孔灌注长桩的静载试验研究

介绍了直径为1．0m，长度为68．03m的钻孔灌注试验桩的静载测试试验，对荷载（Q）－沉降量（s）曲线、桩身轴心压力沿深度的分布规律、桩侧摩阻力与桩土相对位移关系以及桩端反力等进行了计算分析，给出了主要受力土层的单位极限摩阻力建议值和试验桩的极限承载力建议值。     

淤泥质土中打入桩负摩阻力影响分析

工程采用锤击法沉桩,根据试桩和工程桩的静载试验结果,场地工程地质条件、施工工艺和现场情况进行分析,认定位于淤泥中的打入桩桩侧存在负摩阻力.在设计中计算负摩阻力时,一般经验是将中心点以上的侧阻力作为零来计算基桩的承载力,或将下曳荷载作为外荷载来验算承载力.施工时要选择合理的施工工艺减少沉降,减少负摩阻力.     

广佛肇高速公路大直径嵌岩桩承载力试验研究

采用自平衡试桩法获得了广佛肇高速公路3根大直径嵌岩桩的荷载-位移曲线,并等效转换为传统静载荷试验的荷载-位移曲线,分析了3根试桩的荷载传递规律以及单桩极限承载力的构成,并将极限端阻力和极限侧阻力与经验计算方法进行了对比分析。结果表明:三根试桩的等效Q-s曲线均为缓变型,无明显拐点,试桩处在弹性压缩阶段,承载力设计值较为保守,安全储备大;桩顶在极限加载条件下,端阻力和侧阻力近似相等且均得到较好的发挥;中风化岩层对嵌岩桩的侧摩阻力提升效应明显,而当桩端进入微风化岩层时侧摩阻力变化不大,且桩端阻力没有显著的提升,故当中风化岩层能提供足够的极限承载力,则嵌岩桩桩端可不进入微风化岩带,从而有效节省工程造价。     

大直径钻孔灌注长桩的静载试验研究

介绍了直径为1.0m,长度为68.03m的钻孔灌注试验桩的静载测试试验,对荷载(Q)～沉降量(s)曲线、桩身轴心压力沿深度的分布规律、桩侧摩阻力与桩土相对位移关系以及桩端反力等进行了计算分析,给出了主要受力土层的单位极限摩阻力建议值和试验桩的极限承载力建议值。     

考虑桩土相对位移的单桩负摩阻力计算

单桩负摩阻力计算有多种方法，其中有效应力法能考虑固结过程中的负摩阻力，也能考虑地面堆载的影响，计算结果较符合实际。     

欠固结土中嵌岩斜桩弯矩及负摩阻力模型试验研究

嵌岩斜桩是海上风电系统、港口高桩码头等设施常用的基础结构。嵌岩斜桩在穿越深厚软土层时,土体固结沉降不可避免地影响桩身轴力和弯矩的分布,威胁桩体安全。针对穿越深厚软土层的嵌岩斜桩开展了室内模型试验研究,对5根不同倾角和直径的模型桩进行试验,通过较长时间地监测土层固结沉降下的桩体应变,分析了固结时间、倾角、桩径等因素对桩身轴力、桩身中性点位置、桩侧负摩阻力、桩身弯矩等分布规律的影响。结果表明：嵌岩斜桩的负摩阻力、轴力及弯矩的发展都具有明显的时间效应;随时间、倾角的增加,桩侧中性点轴力及桩身弯矩峰值均增加,同时中性点上移、弯矩峰值点下移,最终中性点稳定于岩层上部0.1倍土层深度,弯矩峰值点稳定于岩-土界面处。     

桩侧负摩阻土层对桩基静载试验结果的影响

通过分析工程实例 ,提出负摩阻土层的存在使桩基静载试验的结果失真 ,盲目相信试桩结果将导致桩基工程事故的发生 ,同时提出当桩侧存在负摩阻土层时 ,桩基静载试验结果的分析方法     

土工格栅筋土界面摩阻力分布拉拔试验研究

通过土工格栅拉拔试验对筋土界面摩阻力横向分布进行了研究,通过千分表测试土工格栅不同位置处的位移,将位移转换成土工格栅应变,根据格栅的抗拉弹性模量得到土工格栅不同位置处的筋土界面摩阻力。试验结果表明:筋土界面摩阻力的峰值出现在土工格栅的横肋处,并沿横肋向两侧逐渐减小;对于单向土工格栅,格栅横肋不仅能够提供筋土界面摩阻力,而且能通过嵌锁作用限制土体的变形,能显著提升土工格栅的加筋效果;土工格栅前半段的筋土界面摩阻力先得到发挥,然后后半段的筋土界面摩阻力逐渐得到发挥。     

考虑时间效应和剪切模量变化的基桩负摩阻力分析

根据桩－土相互作用机理、荷载传递法和太沙基一维固结理论,建立了考虑时间效应和剪切模量两种因素影响下的桩基负摩阻力计算公式。利用试验对淤泥质软黏土剪切模量在不同围压下随时间变化特性进行研究,建立了摩阻力与时间、剪切模量相关的关系。该法能较准确描述桩身负摩阻力传递过程及沿桩身的分布,是一种可行的基桩负摩阻力分析方法。     

卵石地层抗拔桩抗拔极限侧阻力试验研究

基于南水北调中线惠南庄泵站主厂房抗拔桩设计实例,对抗拔桩在卵石地层中侧阻力发挥特征、经验公式与现场试验确定的抗拔极限侧阻力进行对比研究。分析表明,在卵石地层中,抗拔侧阻力的发挥受上拔力影响,是一个动态过程。当桩顶荷载较小时,桩身不同深度处侧阻力发挥较均匀;随着桩顶荷载的增加,侧阻力呈现出桩身上部发挥充分、下部发挥较小的特征;桩顶荷载继续增大,桩身下部侧阻力随之明显增大。试验桩抗拔极限侧阻力平均值可达223 k Pa,现行规范提出的钻孔桩卵石抗压极限侧阻力标准值范围(140~170 k Pa)有待进一步研究扩充。     

不同施工工艺下桥桩极限承载力仿真研究

为研究正循环成孔、螺旋钻成孔两种施工工艺下桥桩极限承载力,通过对现场静载荷试验进行有限元数值模拟,确定桩基极限承载力及桩侧摩阻力分布,将理论计算值、试验实测值及模拟计算值对比分析。分析结果表明,桩-土界面引入无厚度Goodman摩擦单元,并考虑地应力平衡,能较好模拟桩土真实状态;正循环成孔桩初期的极限承载力较螺旋钻成孔桩小,经过桩周土较长时间的固结,其极限承载力接近于螺旋钻成孔极限承载力;采用螺旋钻成孔的情况下,古土壤和老黄土极限侧摩阻力推荐值为75 kPa。     

软土固结的负摩阻力对斜顶桩接岸结构影响

上海洋山港高桩码头后方挡土结构采用斜顶桩接岸结构,目前软土固结对该结构的负摩阻力影响研究仍较缺乏。为对我国今后深水建港积累经验,采用有限元仿真技术,以洋山港一期工程斜顶桩接岸结构作为原型,分析施工期抛填成陆后各桩负摩阻力随软土固结发展的规律,并以原型观测数据验证了数模结果。研究结果表明:软土固结导致桩周土体发生相对桩基的竖向位移,在各桩表面产生负摩阻力,且软土固结主要发生于主固结阶段。在该阶段内,负摩阻力的发展具有时间效应,会在桩基表面形成下拉荷载,其对板桩、支撑桩的影响更大,建议采取多种措施削弱负摩阻力的不利影响。     

对钻孔嵌岩桩承载力进行分项综合计算的研究

正确分析钻孔嵌岩桩的工作性状，分别计算出桩侧摩阻力与桩端承载力，采用分项安全系数法合理计算嵌岩桩的容许承载力，具有一定的工程意义与经济价值。     

工程单桩与试验桩单桩受力数值模拟对比分析

采用岩土分析软件FLAC 3D对试验桩与工程桩的受力特性进行了模拟分析。结果表明:在基坑开挖以及基坑周围土体超载的情况下,桩顶沉降量皆为40 mm时,基底以下桩端以上范围内,工程桩上部侧摩阻力小于试验桩,而下部侧摩阻力却较试验桩稍大。     

黄河大桥支座摩阻力对主梁的影响分析

桥梁上部结构在温度作用下会产生变形,支座摩阻力一定程度上限制主梁的自由伸缩,导致梁体内产生次内力。以内蒙古临河黄河公路特大桥为例,分析了支座摩阻力产生的二次内力对大桥上部结构的影响。研究表明:变截面连续梁尤其是大跨度长联桥梁设计中,必须考虑支座摩阻力对变截面连续梁上部结构的影响。     

多层地基土中钻孔灌注桩桩身轴力试验研究

采用在灌注桩桩身安装钢筋计的方法来推求桩身轴力。结果表明:静载试验过程中,桩身处于弹性变形阶段时,轴力衰减速率较小;桩身处于弹塑性变形或塑性变形阶段时,桩身轴力衰减速率增大;桩身处于地基土破坏阶段时,桩底部附近的轴力出现了明显的双曲线分布特征。静载试验过程中,当地基土土性较差时,桩身轴力的衰减速率随之加大。当桩身出现负摩阻力时,轴力在向下传递过程中必须克服负摩阻力带来的影响,导致在该区间轴力出现"鼓肚状"分布。     

同一场地中不同长度桩的性状分析

通过对同一场地不同桩长的桩的荷载与沉降实测资料的对比分析，得出：对于入持力层为中等风化岩以上的桩，其承载力与桩的长度关系不大，桩长变化时，桩的承载力变化不大，长桩反而会引起桩顶沉降大，呈摩擦桩性状；短桩则呈端承桩性状，桩端阻力大，桩顶沉降小。     

静压桩荷载传递与承载性状试验研究

依托某实际工程 ,在对桩-土体系荷载传递机理分析的基础上 ,研究了现场静力压桩试验和载荷试验过程中桩侧阻力的变化规律及其承载特性.结果表明 :在竖向压力作用下静压桩穿越不同的土层时 ,需同时克服土体对桩侧阻力和端阻力作用 ,不同阶段桩顶荷载作用时的端阻和侧阻的发挥性状不同 ;随着压桩荷载增加 ,桩身上部摩阻力先于下部发挥作用 ,较先进入极限状态 ,体现了其异步性 ,桩基设计时桩身中上部应适当加强 ;地基土自身的强度会随地基土水环境的变化而改变 ,对桩侧摩阻力和桩端阻力发挥影响显著 ;正常工作阶段 ,桩基大都处于弹性变形阶段 ,然而超出此范围后 ,桩基破坏大都表现为沉降或不均匀沉降.