有效应力迭代算法计算桩基负摩擦力

采用有效应力迭代算法来确定中性点的位置和计算下拉荷载值,并通过一个实例来说明迭代试算的过程。通过对试算结果与实测结果的对比,说明有效应力迭代算法是一种简单实用的方法,可用于指导桩基础的设计。有效应力法计算出的轴力与实测值在中性点以上也存在着差异,原因在于有效应力迭代算法所假定的单位面积上的负摩擦力与实际情况存在差异。     

桩基负摩擦力的成因、机理与危害分析

通过对多个文献的归纳、推演，就桩基负摩擦力的成因，机理与危害进行了深入的分析，并提供4种桩负摩擦力的估算方法和减小桩负摩擦力的方法。     

桩基负摩擦力的成因、机理与危害分析

通过对多个文献的归纳、推演,就桩基负摩擦力的成因,机理与危害进行了深入的分析,并提供4种桩负摩擦力的估算方法和减小桩负摩擦力的方法。     

新书《桩基负摩擦力的试验模拟和计算应用》内容简介

今年7月间,科学出版社出版了由肖俊华、袁聚云和赵锡宏共同编著的《桩基负摩擦力的试验模拟和计算应用》,这是国内外首次出版的有关桩基负摩擦力的著作,包括现场测试、室内试验、理论计算、数值模拟和工程应用等内容。     

饱和多孔土固结引起的桩负摩擦力分析

根据Biot固结理论,采用Laplace和Hankel变换方法得到了半空间饱和土体内受垂直载荷作用下的变换域内基本解,再根据虚拟桩法,得出了单桩的第二类Fredholm积分方程,最后通过对积分方程的数值求解得出了在圆形载荷作用下,单桩桩侧的负摩擦力以及桩的孔压消散变化的情况．数值结果表明,圆形载荷半径越大,负摩擦力的中性点逐渐上移的程度越大。而且孔压随载荷半径增加而增加．     

一个非负矩阵谱半径的对角迭代算法

应用矩阵的对角相似变换,给出一种不可约非负矩阵谱半径的数值算法,并用数值实例说明了算法的可行性。     

湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力计算新方法

负摩阻力对湿陷性黄土地基中桩基的承载变形性状具有重要影响,现行桩基规范及黄土规范推荐的负摩阻力计算方法不能反映黄土桩基负摩阻力的实际性状。对近30年来在黄土地区开展的钢筋混凝土灌注桩现场浸水试验实测数据进行统计,分析黄土浸水完成后桩身中性点深度、桩身最大负摩阻力深度及负摩阻力系数与桩长径比的关系,通过线性拟合得到了中性点深度比、最大负摩阻力深度比及负摩阻力系数与桩长径比的经验表达式,提出湿陷性黄土地基中桩基负摩阻力计算的新方法。新方法用三角形表示负摩阻力沿深度的分布,能反映负摩阻力从桩顶向下先逐渐增大、达到最大值后随深度增加逐渐减小、最终在中性点处减小为零的分布特征。将提出的方法、桩基规范及黄土规范方法的计算结果与实测结果进行对比,结果表明,桩基规范预测的中性点深度比优于黄土规范,黄土规范预测的最大下拉荷载优于桩基规范,而用新方法计算的负摩阻力最接近实测结果。     

单桩负摩阻力的双折线模型理论解

基于荷载传递函数的概念,提出了一种用双折线模型来计算桩负摩阻力的方法。根据单桩承载受力时 桩侧土与桩尖土所处于不同的弹性和塑性状态,运用该双折线模型,建立桩身轴向力和桩土相对位移的微分方 程,得出桩相对位移解式,再以此推导出桩轴向力、中性点位置和负摩阻力。     

地基附加应力和桩基沉降计算的修正Geddes应力解

Geddes应力解计算桩周土沉降是工程中常用的计算方法,其假设端阻力为桩端集中力,侧摩阻力沿桩身轴线线分布.此假设下计算得到的附加应力不能反映截面几何形状和大小的影响,存在一定的误差.为了更精确地计算桩附加应力与沉降,得到可以反映截面几何形状和大小的计算方法,在Geddes应力解的基础上,假设端阻力在桩端均匀分布,侧阻力为桩侧表面均布力和线性力的综合.采用2重积分的思想,推导出了圆形桩端阻力和桩侧摩阻力在桩周土产生的附加应力系数的计算公式,称为修正的Geddes应力解.通过对Geddes应力解和修正Geddes应力解的对比计算表明:随着桩径的增大,Geddes应力解计算误差随之增大桩径从0.2m到3m,Geddes应力解估算端阻力、均匀分布侧摩阻力、线性增长的侧摩阻力产生沉降的误差分别为小于20％、140％和40％.综合端阻力与侧阻力结果,Geddes应力解计算沉降结果偏大.将2种计算方法的计算结果与3维有限元ABAQUS计算结果进行了对比,结果表明修正的计算方法更接近于模拟结果.因此工程中使用修正Geddes应力解计算桩基沉降更合理.     

含粘土砂岩渗透率有效应力系数的下限值研究

通过测试发现含粘土砂岩的渗透率有效应力系数不仅小于1.0,且大于岩样的孔隙度,这与目前学术界的看法迥异.利用Berryman的双组分理论模型,得到了含粘土砂岩的渗透率有效应力系数的下限值为岩样的孔隙度,并从实验的角度论证了这一结论.同时,实验结果表明,渗透率有效应力系数与砂岩中的粘土含量并不是简单的正相关关系.     

A simplified approach for negative skin friction calculation of special-shaped pile considering pile-soil interaction under surcharge

A simplified approach was proposed to analyze the negative skin friction calculation of special-shaped pile considering pile-soil interaction under surcharge. Based on the concentric cylinder shearing theory, considering the changes of pile shape（such as, taper angle and diameters of pile base, etc.）, the load-transfer of special-shaped pile was built. The accuracy of the developed simplified approach was verified by numerical simulation model with the same condition. Then, the influence factors, such as, taper angles, the diameter of pile base, surcharge, and pile-soil interface parameters were analyzed and discussed. The results show that the developed simplified approach can calculate NSF of special-shaped pile under surcharge effectively. A limited parametric study indicates that in many practical situations special-shaped piles（such as belled wedge pile shown in this work） offer a design option that is more economical than traditional uniform cross-section piles.     

受大面积堆载影响负摩擦桩的Q-S曲线分析

针对在大面积堆载情况下，工程桩部分桩身会因周边土体沉降出现负摩阻力从而改变工程桩的承载特性这一问题，通过对中性点和负摩阻力的分析，提出了从场地工程试验桩Q-S曲线来获得受负摩阻力作用下工程桩的Q-S曲线的方法.采用桩筏有限元软件对工程实例进行了计算分析，验证了该方法的可行性.结果表明，中性点深度的确定是获得负摩擦桩Q-S曲线的关键，不同深度的中性点可以得到不同的Q-S曲线；在相同荷载作用下，中性点深度越深，负摩擦桩越早于正常工作桩屈服，筏板基础的沉降和桩身最大轴力越大.从场地工程试验桩的Q-S曲线来获得受负摩阻力作用下工程桩的Q-S曲线的方法，为大面积堆载下受负摩阻力作用工程桩的承载力设计提供了依据.     

柔性桩复合地基有效桩长的简化计算方法

在进行柔性桩复合地基承载力计算中,如何确定复合地基的有效桩长,一直是工程实践中极为关注的问题。本文在分析柔性桩桩顶沉降和桩侧变形的基础上,根据桩土之间的位移协调原理,推导出了柔性桩复合地基有效桩长的简化计算方法。按照工程实例提出的设计长度及不同分析方法的计算,得到了较为一致的结果。     

粉喷桩桩侧摩阻力强化效应作用机理有限元分析

根据邯郸市某工程粉喷桩单桩载荷试验资料,依据Meyerhof理论,采用有限元法分析了桩侧摩阻力强化效应与桩身强度、桩长、桩端土压缩模量及桩顶荷载的关系,结果显示:在桩端以上(4～6)B范围内,桩端土压缩模量对粉喷桩承载力的影响很大,该结论对复合地基的设计具有指导意义.     

降雨过程对兰州黄土中桩基负摩阻力的影响

为了模拟预压工况下非连续降雨对兰州湿陷性黄土对桥梁桩基摩阻力影响,以自然渗透方式进行了现场试坑浸水试验。通过埋设钢筋计测算桩侧摩阻力,埋设水分探头测浸水深度。结果表明,浸水最大深度在10 m左右,且在该深度处含水率增量很小,说明浸水主要影响区域已在10 m之上。在整个实验过程中,桩侧负摩阻力始终存在,且其峰值随着荷载递增而增大。加载阶段,负摩阻力分布区间长与桩长比值约为0.24,是一个变化的过程;卸载过程中,也存在负摩阻力,区间长与桩长的比值在0.28～0.45范围内波动。试验结果表明,首次降雨对桩基受力影响较大,较长时间的间断性二次降雨影响较小。负摩阻力区间比规范规定的小,在实际桩基设计时,既要充分考虑首次降雨的影响,又可以根据负摩阻力长度和适当调整桩长。     

鞍点问题的HSS-GS迭代法与收敛理论

为了更好地求解鞍点问题,提出了埃尔米特和反埃尔米特分裂-类高斯赛德尔(HSS-GS)交替迭代法,并分析了其收敛性质。由于鞍点问题是二阶分块矩阵,且最后一块是零矩阵,通过引入新的矩阵,可以得到求解鞍点问题的类高斯赛德尔(GS-like)方法,并给出了相应的收敛性质。进一步,在GS-like方法和HSS迭代法的基础上,给出了HSS-GS交替迭代方法,并分析了这类算法的收敛性质。数值算例表明,GS-like方法和HSS-GS迭代法都可行,且后者更加有效。     

任意卷吸速度矢量点接触摩擦系数简化计算方法

针对弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮传动的空间点接触摩擦系数求解复杂问题,考虑油膜入口区温升与中心油膜厚度以及接触区温升与摩擦系数间的耦合关系,提出任意卷吸速度矢量点接触的摩擦系数简化计算方法. 基于所提方法分析在不同工况下的点接触中心油膜厚度和摩擦系数,并将油膜厚度和摩擦系数与文献实验数据进行对比. 结果表明：在高速工况下,入口区温升和接触区温升显著,忽略温升影响将使油膜厚度和摩擦系数预测结果偏大;卷吸速度夹角对油膜厚度影响较大,对摩擦系数影响相对较小;在任意卷吸速度夹角工况下,点接触油膜厚度和摩擦系数预测结果与文献实验结果一致,验证摩擦系数简化计算方法的可靠性.