京石客专声屏障桩基础受力特性数值分析

运用ABAQUS软件对京石客专声屏障桩基础在竖向荷载作用下的受力特性进行三维模拟,分析采用不同的桩长、桩径、桩身混凝土情况下,重点分析桩顶的位移和桩身内力的大小及分布规律。结果表明：本桩基础的竖向承载力很大,桩径的大小对桩的沉顶沉降影响比较大,桩长的大小对桩的沉降有一定的影响,桩身混凝土的强度对桩顶沉降影响较小。     

湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响

对7套不同桩材、桩间距、桩长的模型群桩基础进行不同休止时间(0d、7d、14d、28d、60d、90d)的桩周土十字板剪切试验和桩基静载试验,探究桩周土抗剪强度和桩基承载力随休止时间的变化,揭示湛江组结构性黏土触变性对群桩承载力时效性的影响规律。结果表明:湛江组结构性黏土的抗剪强度随休止时间增加而增长,相同休止时间情况下,桩周土触变强度比率随桩材弹性模量、桩间距、桩长的增大而减小;群桩的荷载沉降曲线呈明显的陡降型,具有明确的破坏荷载,群桩的极限承载力具有明显的实效性,相同休止时间情况下,极限承载力随桩材弹性模量、桩长和桩间距增大而增大;桩基承载力时效性系数与桩材、桩间距和桩长有关,相同休止时间情况下,桩材弹性模量和桩间距越小,承载力时效性系数越大,桩长越长时,承载力时效性系数越小;湛江组结构性黏土触变强度比率与桩基承载力时效性系数呈对数函数关系。     

基于Mindlin理论的群桩桩基沉降有限元研究

根据Mindlin厚板理论,建立群桩-承台体系的三维有限元模型,并编制相应的有限元程序,分析得出在竖向荷载作用下,承台刚度的加大,增强了摩擦群桩基础对基底反力的调匀作用,提高了带承台桩的极限承载能力．在相同桩径、荷载、桩距下,随着桩长的增加,桩基的沉降量将减小．随着桩距增大,群桩中单桩沉降曲线变得平缓,曲线上没有明显的破坏拐点,群辛庄整体稳定性增强．在3d,6d桩距的群桩中,各桩承受的荷载并不是均匀分配的,都是角桩分担荷载最大,边桩次之,中桩最小．     

湛江组结构性黏土中群桩竖向承载性状试验研究

利用现场模型试验,研究了湛江组结构性黏土中群桩的承载性状和荷载传递机理;对比分析了单桩和群桩在竖向荷载作用下的荷载-沉降曲线、桩身轴力传递特性、桩端阻力特性和侧摩阻力特性。结果表明:单桩和群桩的Q-s曲线均表现为陡降型,有着明显的极限状态,均表现为摩擦型桩;群桩中各基桩端阻力发挥的比例大于相应单桩,且随桩间距增大而减小;单桩和群桩在一定桩长范围内,桩侧摩阻力随深度增加而增大;群桩极限桩侧摩阻力随桩间距增大而增大,且比单桩的要小,减小的比例在10.3%~21.8%之间。     

非均匀地基中倾斜群桩竖向承载特性及群桩效应研究

近年来,倾斜群桩被广泛应用于码头建设、桥梁基础等工程中抵抗横向荷载。随着研究的深入,其竖向承载特性也正引起学术界关注,如何评价倾斜群桩的竖向承载特性及群桩效应一直是工程中的难题。为此,结合厦门-深圳客运专线韩江特大桥桩基选型项目,就倾角为0°～12°周边倾斜的群桩基础分别建立五种桩间距分析模型,对其承载特性及群桩效应进行模拟试验和有限元分析。结果表明：就不同桩距群桩基础竖向承载特性而言,群桩的最合理倾角为8°左右;竖直桩基的荷载-沉降曲线呈“缓变型”,倾斜桩基呈“陡降型”;沉降量在桩间距达到4 d时骤然减小,且竖直桩基骤减值大于倾斜桩基;倾斜桩基地基土变形场的影响范围大于竖直桩基,随着荷载及桩间距的增大,桩间土竖向变形显著减小,桩间土夹持作用减弱,桩侧上部侧摩阻力在应力作用下逐渐增大;竖直群桩轴力为角桩＞边桩＞中桩,倾斜群桩轴力为中桩＞角桩＞边桩,轴力变化速率随桩间距的增大而增大;各基桩桩顶荷载分担随着群桩倾角及桩间距的增加趋于均匀;倾斜、竖直群桩群桩效应系数在桩间距为4 d之前增长较快,在4 d之后增长变缓慢。竖直桩基桩间距在5 d时群桩效应系数达到稳定,倾斜桩基在6 d时达到稳定,不同桩间距下均是8°倾斜桩基群桩效应系数最大。     

湛江组结构性黏土中单桩时效性试验研究

分别对湛江组结构性黏土中不同桩径、桩长及桩端闭口、开口形式的模型单桩进行不同休止时间段的原位静载试验,测定桩身应变及单桩承载力,通过对试验数据分析,得出如下结论:湛江组结构性黏土中,不同休止时间段的单桩在竖向荷载作用下的Q-s曲线均呈陡降型,极限状态明显;单桩具有明显时效性,单桩的时效性与时间成正相关,但在前15d更加显著;在不同休止时间段,桩极限侧摩阻力均出现在桩基最下端,且随着深度的增加而增大;单桩的时效性与桩径、桩长有关,桩径越小,桩长越长,承载力时效性系数越大,承载力时效性越显著;桩端闭口形式的单桩承载力时效性比桩端开口形式的更显著.     

组合荷载作用下倾斜桩基横向承载特性

为研究竖向与横向荷载组合作用下倾斜桩基的横向承载特性,结合珠海市横琴桥桩基选型工程开展了室内模型试验和数值模拟,在此基础上分析了不同桩身倾角、不同桩顶间距、不同竖向荷载及不同层厚比条件下倾斜桩基在组合荷载下的受力及变形特性。结果表明：增大桩身倾角、桩顶间距、承台顶竖向荷载、层厚比有利于提高倾斜桩基横向承载力,其中桩顶间距对桩基横向承载力的影响最大,其次分别为桩身倾角、承台顶竖向荷载、层厚比。倾斜桩基中的2#角桩桩顶弯矩最大,1#角桩桩顶弯矩次之,3#中桩桩顶弯矩最小;各基桩桩顶弯矩随桩身倾角、桩顶间距的增大而减小,随竖向荷载的增大先减小后增大;各基桩桩顶横向荷载分担随桩身倾角、桩顶间距及承台顶竖向荷载的增大趋于均匀。倾斜桩基右侧地基土横向变形随横向荷载的增大而增大,桩基左侧地基土横向变形随横向荷载的增大几乎不变,但其桩-土脱离程度逐渐增大;增大桩身倾角可减小桩-土脱离的程度;靠近承台底的地基土位移等值线呈波浪形,远离承台底的地基土位移等值线呈椭圆形。     

扩大支盘桩群桩抗拔特性的有限元分析

桩基础在工程建设中得到了广泛应用,从安全性上考虑,对群桩抗拔承载力的研究尤为重要.根据Plaxis3D Foundation模拟结果,分析了在上拔荷载作用下桩数、桩距及桩长对群桩上拔位移的影响.模拟结果表明,桩长对群桩效应系数几乎没有影响;桩距越小,桩间土体的位移越大;桩数、桩间距是影响群桩抗拔承载力的主要因素.     

串珠状溶洞影响下桩基竖向承载特性离心试验

为探明串珠状溶洞对桩基竖向承载特性的影响,采用离心模型试验,研究桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,不同溶洞顶板厚径比下桩基荷载-沉降特征,竖向极限承载力变化规律,桩身轴力、桩侧阻力及分项荷载变化规律,与下伏无溶洞时进行对比,提出合理顶板厚径比取值方法。结果表明：桩基穿越溶洞后,下伏溶洞顶板厚径比对其竖向承载特性影响较大,与下伏无溶洞相比,厚径比由0.5增大到3.0时,桩基竖向极限承载力影响度由57.4%降至4.0%,厚径比大于2.5后,竖向极限承载力影响度小于5.0%;厚径比增大时,桩基所穿越的溶洞范围内桩身轴力几乎不衰减,上、中层溶洞顶板范围内桩身轴力衰减速度减慢,传递至溶洞顶的荷载较大;在溶洞内桩侧阻力几乎不发挥,随厚径比增大,在上层和中层溶洞顶板范围内桩侧阻力减小;厚径比增加时桩侧阻力和桩端阻力占比分别呈逐渐减小和增大的趋势,逐渐向摩擦端承桩转化,厚径比大于2后,与下伏无溶洞时相比,桩侧阻力减幅小于10%。建议串珠状溶洞区的桩基穿越两层溶洞且置于下伏溶洞之上时,顶板厚径比大于2.5即可忽略下伏溶洞对桩基竖向承载特性的影响,可根据桩基承载需求确定合理的顶板厚度。     

特高压输电线路支盘桩群桩受力性能及经济性分析

通过有限元数值模拟,研究了支盘桩群桩在竖向荷载作用及竖向和水平荷载共同作用下基桩荷载-位移曲线、桩身应力分布、桩身轴力变化规律及桩间土体受力情况等,并结合具体工程,对支盘桩的技术经济性进行了分析.结果表明:支盘桩群桩在竖向和水平作用下的受力特点与单独承受竖向荷载作用时有所不同;同等条件下,相对于普通等径灌注桩,挤扩支盘桩群桩基础的设计尺寸、材料用量、施工造价及工期均有减少,具有较大的经济效益.     

不同土质中支盘桩基础合理盘距和桩距研究

设计两组室内模型试验来研究不同土质中支盘桩单桩的合理盘间距.对试验结果分析得出:双盘单桩的承载力随盘距的增加有不同程度的增大,但并不呈线性增加;盘距的不同关系到盘体承载力的发挥,同时上下盘的发挥有较明显的时间效应;桩周不同土质性状影响着支盘桩单桩两盘体的合理间距取值.支盘桩群桩随桩距的增大,群桩效应逐渐减小,其承载力不断增大,当达到一定桩距时可以近视忽略群桩效应的影响,群桩的承载力可取单桩承载力的叠加值,但该合理桩距在不同土质中是不同的.     

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。     

大直径扩底桩竖向承载力影响因素分析

运用国际上通用的大型有限元软件ANSYS建立了桩-土作用的有限元模型,结合某工程实例,分析了大直径扩底桩竖向承载力的影响因素.通过把模拟结果与桩基静载荷试验对比,得出有限元结果与实测值接近;然后采用有限元方法模拟分析了不同扩底直径、扩底高度和桩长对大直径扩底桩竖向承载力的影响.结果显示,大直径扩底桩的竖向承载力随着扩底直径的增加而提高,当D/d大于2时,承载力的增长幅度开始变缓;承载力随着扩底高度的增加而提高,但是增长幅度比较缓和;承载力随着桩长的增加而提高,但桩长增大到一定程度时,承载力的增长幅度变得缓慢起来.     

浅谈桩基础单桩竖向承载力不足的处理

随着城区建设的发展 ,桩基础类型及施工工艺不断改进 ,桩基础的应用越来越广泛 ,类型也越来越多 ,桩基础适用于上部荷载较大 ,地基土在较深范围内为软弱土且采用人工地基无条件或不经济的情况下。设计桩基础时 ,首先应根据荷载及地质条件确定单桩竖向承载力 ,其方法通过现场载荷试验确定 ,成桩后应进行验桩 ,数量不宜少于总桩数的 1% ,并不得少于 3根。由于每种桩基础都有一定的应用条件及施工工艺、施工质量等因素 ,一些工程存在验桩及动测测试结果、单桩竖向承载力不能满足设计要求的问题。笔者认为首先应分析造成单桩竖向承载力不足的原…     

桩周土开挖状态下桩基础荷载传递规律研究

桩周土的开挖和桩身的暴露会导致桩承载力和稳定性的降低,严重时会影响建筑物安全;揭示桩周土开挖时桩基础荷载传递规律,可以为既有建筑地下空间的开发和利用提供重要的理论和技术支持。文章采用ANSYS有限元程序对一座框架结构建筑物桩周土开挖过程中的桩身轴力、侧阻力和端阻力的分布和变化规律以及桩基础的沉降变化规律进行数值分析。结果表明:随着托换桩桩周土开挖深度的增大,建筑物荷载通过侧阻传入土体比例减小,端阻和侧阻力作用充分发挥,最终桩基承载力达到极限状态,桩基沉降量会增大;增大桩长、桩径、桩数量和桩土间摩擦系数等措施可以增加桩身承载力,也可减小桩基沉降,而且增大桩身长度对提高桩基承载力效果最好,增大桩径和桩数量对减小桩基沉降效果明显。     

微型桩加固公路路肩数值模拟分析

为研究重型汽车运行过程中引起的振动荷载对路基稳定性的影响,采用有限差计算软件建立了重型汽车运行条件下高级公路路基三维仿真模型,重点对其动力响应及桩的支护效应进行分析.结果表明:随着测点与振源水平距离的增加,测点峰值加速度逐渐减小;与无微型桩加固路堤相比,路肩用微型桩加固后,地表各测点的竖向振动峰值加速度衰减的相对较快;当桩径和桩长一定时,随着桩间距的增大,路基面上各测点的竖向位移也相应增大,且重车荷载激励作用处竖向位移最大;同时,随着测点与振源水平距离的增加,路基表面竖向位移逐渐减小.当桩径4m,桩长3m时,桩身最大动弯矩基本位于桩顶以下2m处,并且达到最大动弯矩后,微型桩桩身动弯矩随埋深的增加而逐渐减小.     

注浆微型钢管桩单、群桩力学性能的数值分析

基于位移加载法模拟微型钢管桩受力性能,综合分析了加载过程中,桩长L、桩体数量N、桩间距S、桩体排布形式、嵌岩深度等因素对单、群桩力学性能和群桩效应的影响.研究结果表明:单桩极限承载力随着桩长增加逐渐增加,;群桩最大轴力变化规律:角桩>边桩>中心桩;同等条件下,增加桩数量,承载力和群桩效应系数η相应增大;桩数不变,承载力...     

大直径钻孔灌注桩承载力试验研究

以某大直径桩基础工程为例,进行了5根Ф1500mm试桩的竖向与水平静裁荷试验,实测得到了桩的荷载．沉降曲线、不同桩身截面的轴力、水平力．位移．时程曲线、水平力位移梯度关系、临界承载力以及地基土水平抗力系数,探讨了大直径钻孔灌注桩的竖向荷载传递机理和水平荷载承载特性．试验结果表明：大直径灌注桩承载力由桩侧阻力与桩端阻力共同承担,但表现出很强的摩擦桩特征,这与桩长过长、桩底岩层较软以及成桩方法有关;在竖向荷载作用下,桩侧阻力由上至下逐步发挥,并逐步达到相应的极限状态;单桩水平最大位移可以取10mm。水平承载力可取900kN．建议采用位移控制设计此类桩基．     

竖向荷载下单桩有效长度计算

随着桩基技术的发展,桩长越来越长,但是当桩长超过一定限制时,增大长度对提高单桩承载力将不起明显作用,故此提出了竖向荷载下单桩有效长度的概念以及确定有效长度的方法。     

群桩基础竖向承载变形三维弹塑性数值模拟分析

利用三维弹塑性有限元,桩土界面间水平向位移相容、竖向设置具有双曲线型本构关系的非线性弹簧,对某桥矩形承台18根群桩基础竖向承载变形特性进行数值模拟分析,较好地模拟了大型群桩基础桩土间相互作用.通过分析承台荷载与承台沉降、桩顶轴力分布、桩顶轴力与承台荷载、桩顶轴力与桩顶沉降、桩身轴力分布及群桩基础沉降变形特性等,来研究承台群桩基础与土体共同作用的受力机理与变形机制,同时还分析了确定群桩基础的群桩效应.