扩底抗拔桩变形的解析计算方法

 将扩底桩扩大头简化为荷载传递弹簧,根据扩底桩平衡微分方程,推导得到计算扩底抗拔桩弹性变形的无量纲表达式。为了研究扩底抗拔桩的非线性变形性状,假定桩侧土体荷载传递曲线(t-z曲线)满足理想弹塑性关系,桩侧土体强度随深度成幂函数变化,推导计算扩底抗拔桩轴力和变形的弹塑性解析表达式。将计算结果与模型试验和现场试桩试验结果进行对比,结果表明解析分析方法能较好的预测扩底抗拔桩的变形,理论预测结果与实测结果比较吻合。该方法既能避免繁琐的数值计算又能合理预测扩底抗拔桩的变形,具有较好的工程应用前景。     

软土地区扩底抗拔桩应用的探讨分析

综合整理分析了软土地区扩底抗拔钻孔灌注桩破坏形态及受力机理研究,并通过有限元手段对该种桩型的承载性状进行模拟分析,通过理论与模拟分析,初步得出了扩底抗拔桩承载的几种特性,对扩底抗拔桩的承载力计算方法的确定提供一定的理论及计算支撑。     

扩底抗拔桩荷载变形分析

采用荷载传递方法 ,建立了扩底抗拔桩的分析模型。抗拔桩工作阶段采用线性荷载传递函数 ,在线弹性荷载传递函数的情况下推导了扩底抗拔桩的荷载位移解析算式 ,并在分析抗拔桩刚度与桩长关系基础上提出了扩底抗拔桩的临界桩长计算方法。文中提出的荷载位移关系计算方法和模型试验结果符合良好。     

利用荷载传递法计算扩底抗拔桩的位移

国内外关于扩底抗拔桩的承载力研究较多,而对扩底抗拔桩的位移研究较少。根据荷载传递理论提出了一个预测扩底抗拔桩非线性变形的分析方法,使用双曲线函数模拟桩侧和桩端反力和位移之间的非线性关系,并给出了详细的分析程序。通过与模型试验和现场试桩试验的结果进行对比,提出的分析方法可以合理地预测扩底抗拔桩的位移,理论预测结果和实测结果是相当吻合的。     

嵌岩扩底抗拔桩承载特性研究

近年来扩底桩用于建筑物抵抗上拔荷载作用的情况日趋增多,而对扩底抗拔桩的理论研究远跟不上工程实践的发展。分析了扩底抗拔桩的抗拔机理和常用的破坏模式,在合理假定的基础上给出了一种扩底嵌岩桩极限抗拔承载力的计算模式,该模式包含侧摩阻力、桩自重以及扩大头抗拔力对总抗拔承载力的贡献。结合南京绿地广场紫峰大厦工程中两根扩底嵌岩抗拔桩的自平衡法极限抗拔承载力试验结果,进行了该模式计算值与实测值的对比分析,吻合程度较好。     

扩底抗拔桩承载力计算方法与工程应用

上海地区扩底抗拔桩具有中长度、小扩展角度的特点。基于现场足尺试验与工程实践,提出了适合该桩型抗拔承载力计算的两种方法:圆柱面剪切法和扩大系数法。其中圆柱面剪切法假定桩端扩大头以上一定范围内的土体剪切面直径等于扩大头最大直径,超过此范围的桩等截面部分的侧摩阻力不受影响。扩大系数法通过扩底扩大系数和旁压扩大系数来反映扩大头段抗拔阻力的提高。这两种方法分段套用现有规范的抗拔桩计算公式,参数选取容易,公式简洁,便于工程设计人员采用。这种新型的扩底抗拔桩及其承载力计算方法在瑞金医院地下车库和上海铁路南站南广场中得到应用,试验结果皆大于计算值,其中上海铁路南站南广场工程计算值与试验结果非常接近,进一步验证了计算方法的合理性,并为认识扩底抗拔桩的承载特性提供了参考。     

不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式

基于有限元数值模拟分析以及相关文献成果,提出了一个适用于不同桩长扩底抗拔桩极限承载力的统一计算模式.在极限状态下,扩大头处形成椭圆状局部破坏;而等截面段形成幂函数形式的曲线破裂面,幂函数曲线破裂面形状取决于土层及桩型参数.提出扩大头影响高度H1的概念,由扩底抗拔桩足尺试验数据,拟合出一个适合上海等软土地区扩底抗拔桩扩大...     

某地下室人工挖孔嵌岩扩底抗拔桩设计

本文结合工程实例,对人工挖孔嵌岩扩底抗拔桩设计机理、抗拔承载力计算、桩身配筋、检测等四个问题进行了详细探讨。在此基础上,并把嵌岩扩底抗拔桩与常规抗拔桩进行了比较。分析结果表明：对于该场土嵌岩扩底抗拔桩更经济合理,可供类似工程参考。     

桩侧后注浆与扩底抗拔桩承载特性研究

目前抗拔桩主要有常规等截面抗拔桩、桩侧后注浆抗拔桩以及扩底抗拔桩三种类型,采用有限元计算软件,对常规等截面抗拔桩、桩侧后注浆抗拔桩以及扩底抗拔桩的承载特性进行了研究,并分析了不同扩底直径对抗拔桩承载力的影响,为抗拔桩的设计与施工提供了依据.     

扩底抗拔桩的变形分析

采用桩的剪切位移荷载传递法和弹性力学理论 ,导出扩底抗拔桩的荷载与位移关系的理论解 ,并对理论解与模型桩试验结果进行了比较 ,计算结果与实测值基本一致 ,该方法为扩底抗拔桩的设计提供了理论依据     

横向荷载作用下扩底桩弯曲破坏性状分析

扩底桩因其承载能力强而越来越多地应用于工程实践中,对扩底桩的研究多集中在竖向荷载作用下的工作性状研究,承受横向荷载作用的扩底桩受力性能研究较少。对大尺寸、承载力强的扩底桩开展原型破坏试验非常困难,而模型试验可以在有限试验条件下模拟原型试验的真实试验过程。本文通过对扩底桩进行横向逐级加载模型试验,得到扩底桩在横向加载作用下桩顶位移、桩身应力、桩侧土抗力、桩底土压力的变化规律以及弯曲破坏时桩体的破坏形态,并对其承载性能进行分析和总结。模型试验得到的扩底桩在横向受荷作用下呈现的承载性能规律和破坏形式可以为今后扩底桩的横向受力机理研究和应用提供依据和参考。     

扩底桩深度效应及临界桩长分析

研究桩基的深度效应是为了得到较好的技术和经济指标。扩底桩一直被视为大直径桩进行研究,然而,由于有扩大头,扩底桩的受力变形性能、破坏状态与普通大直径桩既有相同点又存在较大差异,参照大直径桩方法研究扩底桩深度效应不适合。研究扩底桩的深度效应,应针对扩底桩的特点,考虑桩长对端阻力发挥的影响。本文采用数值方法分析桩长对扩底桩技术经济指标的影响,统计合肥地区95根扩底桩试验数据,分析统计结果,得到端阻力分配比例与桩长的关系,提出扩底桩临界设计桩长建议值,最后通过一组扩底桩试验数据验证该建议值的有效性。     

一种大直径扩底桩的沉降计算实用方法

根据大直径扩底桩桩端应力的分布特征,利用Mindlin基本解推导了扩底桩桩端沉降计算公式,并给出了沉降影响系数。公式中桩端持力层土体的变形模量用深层平板静力载荷试验测定,但深层载荷试验有时难以实现。为此根据收集的扩底桩工程实测沉降和原型扩底桩静载试验结果,建立了工程中常用的压缩模量与变形模量间的关系,并给出了两者的换算关系。大量的工程实测表明,得出的扩底桩沉降计算公式是实用的。     

扩底桩横向受荷下不同破坏模式的承载性状

根据扩底桩的横向加载模型试验,分析研究扩底桩基础在横向荷载作用下出现不同破坏模式时的受力承载性状。试验结果表明,扩底桩出现弯曲破坏形式的受力承载性状为:在横向荷载作用下,加载一侧桩身受拉,另一侧桩身受压,最大拉应力出现在桩身中上部位置。桩身土压力分布为两端小,中部大。扩大头可为桩身提供嵌固作用。扩底桩出现剪切破坏时的受力承载性状为:在横向荷载作用下,桩身上部两侧均为受拉,桩身中下部加载一侧受拉,另一侧受压。桩身土压力分布呈波浪形,出现两处峰值和两处近似零点,扩大头基本不提供嵌固作用。研究结果表明,在相同的横向荷载作用下,出现弯曲破坏的桩比出现剪切破坏的桩具有更大的延性,扩大头的嵌固作用发挥的更好,具有更高的承载性能。     

软土地基人工挖孔桩承载力试验研究

在人工挖孔桩试验中预埋测试元件，研究桩的荷载传递机理。通过统计、分析福州地区３００根人工挖孔桩静载试验资料，提出本地区人工挖孔桩承载力计算方法和桩端常用土层的极限端阻力标准值。通过模型桩试验，对比了有无扩大头及扩大头不同直径对人工挖孔桩承载力的影响。     

扩底桩抗拔承载性状研究

基于Abaqus软件,建立桩土有限元模型研究了扩底桩在上拔荷载作用下的承载性状。结果表明:扩底桩达到抗拔极限承载力时,桩底与土体产生了分离,扩底桩抗拔承载时的桩身轴力在扩大头的上下出现突变,扩大头承受了桩的大部分荷载,塑性应变主要发生在扩大头附近的土体中。     

基于极限载荷试验的扩底抗拔桩承载变形特性的分析

结合天津于家堡南、北地下车库项目开展了2组各3根扩底抗拔桩的极限承载力试验,其中一组试桩有效桩长19 m,另一组试桩有效桩长30 m,试桩均加载至极限破坏状态。载荷试验过程中,两组试桩均对桩顶、有效桩长桩顶以及桩端位置进行了位移测试;其中有效桩长为19 m的试桩还开展了桩身轴力测试。对2组试桩成果从荷载位移曲线、桩身轴力分布、桩侧摩阻力分布规律等方面进行了分析。结合有限元数值模拟分析表明,扩底抗拔桩的承载力由等截面段桩侧摩阻力与扩大头抗力共同组成,首先由等截面段桩土侧摩阻力提供抗拔力;当上拔荷载进一步增大后,扩大头开始逐渐发挥作用,并且扩大头抗力占总承载力的比例逐步上升。极限状态下,有效桩长为19,30 m的试桩,扩大头提供的抗力占总抗拔承载力的比例分别约为50%和35%。扩大头的存在对于等截面段桩侧摩阻力的发挥影响较小。扩大头受周边土体法向力的竖向分量是扩大头抗力的主要组成部分,极限状态下,其可占扩大头抗力的70%左右。     

输电线路强风化软岩挖孔基础抗拔试验研究

山区风化程度高的岩基塔位采用挖孔基础,包括直柱挖孔桩、坛子型嵌固、扩底掏挖等3种模型。通过在强风化软岩中开展17组不同模型的挖孔基础上拔试验,分析基础承载性能与破坏机理。荷载位移曲线表明:浅埋时基础呈线性状态分布,深埋时呈缓变型分布;地表竖向位移变化规律表明,基础周围出现显著裂缝表征着基础即将整体破坏,破坏状态为基础本体与周围土体被整体拔出,基础发生整体剪切破坏;基础破裂角随埋深迅速降低,但达到一定埋深后破裂角基本不变;强风化软岩的岩石等代极限剪切强度取32kPa;以单位体积混凝土能承担的上拔承载力为准进行经济性分析,扩底掏挖型模型的经济效益显著。     

由桩底土蠕变引起的桩基沉降简易计算方法

简化的Mesri蠕变模型参数简单 ,所需的三个参数可通过常规的三轴流变试验获得。本文采用该模型描述桩底土的蠕变行为 ,用桩的Mindlin附加应力公式计算桩基桩端平面下的附加应力 ,建立了一套计算桩基工后沉降的简单实用的方法 ,同时对相应桩基的工后沉降进行了现场长期监测。计算结果和监测结果的对比表明计算结果可用于初步设计