竖向荷载作用下单桩三维模型参数分析

运用大型数值分析软件GTS,通过设置摩擦接触单元来模拟桩与土之间的共同作用,对桩-土进行三维有限元模拟;分析了桩-土模量比、桩的最终剪力、剪切模量、法向刚度、桩端承载力等因素对桩荷载-沉降(p-s)曲线的影响。分析结果表明:在竖向荷载作用下考虑桩-土间接触与非接触对桩顶竖向位移影响较大;接触面最终剪力、剪切模量、桩端弹簧刚度及土体的弹性模量都会对单桩在竖向荷载作用下荷载-沉降曲线产生显著的影响,而桩端承载力和接触面法向刚度不会对桩荷载-沉降(p-s)曲线产生影响。     

竖向下压循环荷载作用下单桩承载力及累积沉降特性模型试验研究

竖向循环荷载作用下,单桩的承载力及变形特性均不同于静荷载情况。利用浙江大学自行研制的大型地基与边坡工程模型试验系统开展了单桩基础竖向下压循环荷载作用下的大比例模型试验,获得了不同侧/端阻比下桩基的循环承载力及桩顶循环累积沉降。试验发现:存在一最小循环荷载比,当循环荷载比小于该值时,桩顶不会发生循环累积沉降;一定循环次数内桩顶循环累积沉降基本与循环次数成正比,且循环累积沉降与循环次数的比值近似与桩顶循环荷载比呈线性关系。通过给定单桩循环破坏标准,绘出了模型桩的循环承载力曲线,发现侧/端阻比较大的桩基更易发生桩顶循环累积沉降;通过拟合桩顶无量纲沉降,可预测桩基循环累积沉降的发展。最后提出了长期循环荷载作用下单桩基础的工程设计方法。     

竖向荷载作用下支盘桩水平动承载性能模型试验研究

在对模型桩基施加水平振动荷载的同时,施加桩顶竖向荷载,对一根等直径桩和两根承力盘位置不同的支盘桩进行模型对比试验。结果表明:支盘桩与等直径桩相比,其承担水平动荷载的性能更加优越,且支盘桩的承力盘的位置接近桩顶时,这种优越性表现更明显;桩身动弯矩的大小随着水平振动荷载幅值的提高而增大;在水平动荷载数值较小时,竖向荷载的存在能够适当降低桩身弯矩值,对桩的水平动承载性能有利;当桩身水平动荷载数值增大,竖向荷载将会增大桩身弯矩而变为不利因素。     

竖向荷载作用下单桩p—s曲线预测方法分析

阐述了p—s曲线的3种拟合方法,即双曲线法、指数曲线法和灰色预测法,分析了它们各自的优缺点,最后,结合模型的数学特征,指出应对桩土接触问题作进一步的研究。     

竖向荷载下桩承载变形性能的数值分析

为了更好地反映工程中桩土实际工作性状,使桩基础基本性能在施工前得到合理的预测,以便更好地指导桩基础的施工,利用数值模拟软件对某基桩工程中桩基础在施工过程中的承载性能进行分析,得到了单桩荷载-沉降曲线。并与实际工程测出的结果作了对比,同时,探讨了在改变桩径和桩长这两种因素的情况下,其对桩身轴力、侧摩阻力及整体沉降的影响。     

竖向荷载下微型抗压桩的性状浅谈

在介绍微型桩特点的基础上,利用Randolph的桩周土变形模型,考虑桩身的伸长变形和桩侧土摩阻力的极限状态,推导出了单桩在竖向荷载下的变形理论解,以供相关科研院所进一步探讨研究微型桩基础的各项性质,并在此基础上建立适合工程实际的承载力公式。     

水平荷载作用下单桩的虚拟桩解法及参数

根据MukiSternberg的虚拟桩方法,将水平荷载作用下单桩的问题分解为弹性半空间扩展土和一根虚拟桩的叠加,其中虚拟桩的弹性模量等于桩的弹性模量与土的弹性模量之差。基于水平位移协调条件推导出求解桩土间相互作用所需要的第二类Fredholm积分方程,通过广义胡可定律推导出该积分方程间断点的显式解,从而提高了Fredholm积分方程的数值计算精度并简化了计算程序的编写,根据Mindlin解推导出位移影响函数,简化了位移函数的推导过程。参数分析表明,桩土弹性模量比对单位水平力作用下桩身最大弯矩的位置有明显的影响,随着桩刚度的增加,桩身最大弯矩的位置随之加深。     

砂土中竖向和弯矩荷载下单桩水平承载特性试验研究

 为研究单桩在桩顶预先施加竖向和弯矩荷载下的水平承载特性,通过自行加工的组合荷载加载装置,进行一系列室内单桩模型试验,分析砂土中预先施加的不同竖向和弯矩荷载对单桩水平荷载下的水平位移、桩顶转角、桩身弯矩以及地基比例系数m值的影响。试验结果表明：当预先施加的竖向荷载小于单桩竖向极限承载力的一半(Vu/2)时,相同水平荷载下单桩的水平位移有所减小,单桩的水平极限承载力得到提高,桩身最大弯矩有所减小,并且竖向荷载越大,越有利于单桩的水平承载性能;弯矩荷载的存在不利于单桩的水平承载能力,显著降低单桩的水平极限承载力;另外,水平荷载的施加对单桩的竖向位移影响较小;当砂面处水平位移较小时,m值随着水平位移的增加迅速降低,当水平位移增加到一定程度,m值减小的幅度越来越小,最后趋于一个稳定值。     

泥岩地基螺杆桩竖向承载性能试验分析

螺杆桩作为一种新桩型研究较少,根据泥岩地基的螺杆桩静载荷试验资料,分析了螺杆桩竖向荷载的传递机理,给出了极限承载力的计算公式,为今后泥岩地基的螺杆桩应用提供依据.     

桩顶竖向荷载对混凝土扩盘桩水平承载性状的影响

为了更全面地研究桩的破坏性状,本模拟对加载方式进行考究。研究竖向力与水平力间的相互作用对混凝土扩盘桩的性状影响。本文通过有限元分析对模型桩施加不同大小的竖向力,然后保持竖向荷载不变,逐级施加水平荷载直至桩顶产生较大位移,并通过对数据的比较分析,进一步研究竖向荷载的施加对混凝土扩盘桩水平承载性状的影响。     

冲击荷载与静荷载作用下的单桩承载特性

对灌注桩试桩分别进行了高应变冲击试桩试验和单桩轴向抗压静载试验,并对动静载试验的结果进行了对比分析。结果表明:试桩静载试验荷载-沉降曲线呈缓变型,桩侧摩阻力先于桩端阻力发挥,且桩端阻力随桩端位移的增加表现出硬化特性; 桩侧各土层达到极限摩阻力所需的桩土相对位移差异较大,且摩阻力随相对位移的增大分别呈理想弹塑性、双曲线型和软化模型变化; 桩端持力层强度越高,冲击试验实测桩底速度信号负向反射越显著; 桩端持力层强度越低,实测桩底速度信号正向反射越显著; 高应变拟合分析的承载力普遍低于静载试验,而拟合分析的桩顶位移远小于静载试验单桩极限承载力对应的桩顶位移; 极限端阻力随桩岩阻抗比的增大而增大,且桩端持力层存在有效阻抗面积; 所得结论对于提高拟合分析土参数及单桩极限承载力的计算精度和可靠性具有重要意义。     

嵌岩桩竖向荷载性能分析及设计

就《桥规》中嵌岩桩承载力计算公式的一些不足之处进行了探讨,提出了改进的计算公式。改进公式中将覆盖土层的摩阻力作为单桩承载力的一部分,并在计算嵌固力和端阻力时,采用了与《桥规》相异的修正系数,它们考虑了桩的长细比、桩底岩土的影响,即给出了桩的嵌固力和端阻力随嵌岩深度变化而需要的修正。因而该式比《桥规》提供的嵌岩桩计算公式更为合理、经济,同时可加快工程的施工进度。     

竖向荷载作用下嵌岩桩桩顶沉降分析

通过ANSYS建立了一个桩土(岩)接触面体系的三维有限元模型,模拟嵌岩桩的荷载—沉降曲线,通过改变嵌岩深度、桩身弹性模量、岩石强度分析其对嵌岩桩承载性状的影响。计算结果表明,随着嵌岩深度的增大,桩顶沉降减小,当嵌岩深度达到3D时,继续增大嵌岩深度对减小沉降作用不大。桩身弹性模量越大、岩石强度越强,桩顶沉降越小,但当桩身强度及岩石强度达到一定范围后,继续增大其强度对减小桩顶沉降并不明显,也不经济。     

复杂荷载工况下输电线路挖孔桩承载性能现场试验研究

为了研究输电线路基础在复杂受力条件下的承载性能的差异,以输电线路工程中常用的人工挖孔桩为对象,选取典型输电线路工程的黄土地基为试验场地,开展了四种荷载工况下输电线路挖孔桩承载性能的现场试验。通过测试桩顶位移、桩端土体压力,分析了不同荷载工况下人工挖孔桩的荷载位移曲线、极限承载力以及桩端土压力。结果表明：由于承载机理及破坏模式的差异,不同性质竖向荷载作用下的挖孔桩,其荷载–竖向位移曲线形态特征呈现明显差异,具体表现为上拔荷载工况时呈“陡降型”,下压荷载工况时呈“缓变型”;对于组合荷载工况下的挖孔桩,下压力提高了其抗水平承载能力,反之,上拔力削弱了其抗水平承载能力;桩端土压力与下压荷载之间关系可回归为二次函数,由于不同类别桩基在水平荷载作用下变形特性的差异,刚性桩桩端土压力偏心作用明显,弹性桩偏心作用不明显。     

超长桩竖向承载性状研究进展综述

在国内外学者对超长桩的研究基础之上,提出对超长桩有效桩长问题的见解,并分析对此问题研究的意义以及在工程实际中的设计与利用。此外,超长桩桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥性状在文中也分别进行了相关的分析与探讨,进而对超长桩的竖向承载性状及竖向承载力的设计计算方法给予了合理的建议。     

挤扩支盘桩竖向承载性能及影响因素研究

通过对挤扩支盘桩进行有限元模拟,研究其在竖向荷载作用下的承载性能,结果表明:与直孔桩相比,挤扩支盘桩能将从桩顶传递下来的荷载通过承力盘转移至桩周土层中,降低了桩端荷载,提升了承载力,降低了桩顶沉降量.此外,探讨了承力盘数量、承力盘间距和盘径比对支盘桩的影响,为挤扩支盘桩的工程应用提供参考.     

扩底桩竖向承载性能的分析

扩底桩在当前工业建筑中得到了越来越广泛的应用.本文对扩底桩承载性能进行了分析研究.结果表明,扩底桩的桩端承载力(kPa)比同直径的直径桩的桩端承载力(kPa)要小;沉降量同扩底端直径有关,在相同荷载作用下,扩底端直径越大,沉降量也越大;随着D/d的增大,荷载传递到桩端的比例逐渐增大,但并不是成比例增大,其增大的比例越来越小;对扩底桩桩端阻力发展分三种状态分别进行了研究,从而对扩底桩桩端承载性状有了更加清晰的认识.     

单桩竖向承载特性有限元分析

不同桩径不同长径比的桩的承载特性是不同的。到目前为止,对不同桩径不同长径比桩的承载特性系统分析研究不多见,尤其对超长桩的传力机理的认识尚不充分。通过轴对称的弹性非线性有限元方法对单桩的计算模拟,研究了不同桩径不同长径比的桩的承载特性,包括桩端阻力的比重,桩侧摩阻力的分布等。对进一步研究桩的承载力、进行合理的桩基础设计等有参考作用。