倾斜荷载作用下沉箱基础的极限承载力计算方法

为了确定沉箱基础在顶部受到倾斜荷载时的抗拔承载力,利用极限包络线方法进行分析。基于15组模型试验以及合理假定,提出了水平荷载、竖向荷载作用下沉箱基础的极限抗拔承载力函数,通过分析水平、竖向极限承载力系数与长径比的关系,提出了水平、竖向荷载作用下沉箱基础的承载力计算方法。基于不同长径比、不同荷载作用角度下沉箱基础的水平承载力归一化分量和竖向承载力归一化分量之间的破坏包络线图,得到了两者之间的幂函数关系,从而得到了沉箱基础在倾斜荷载作用下的极限承载力。     

倾斜荷载作用下水工建筑物地基承载力的确定

为较准确地估算倾斜荷载作用下水工建筑物的地基承载力,首先介绍几个地基承载力概念的由来与实质,认为《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)“地基承载力特征值”与“地基容许承载力”实质是一样的;接着介绍了工程上确定地基承载力的常用方法,并对不同的承载力确定方法存在的优缺点进行讨论;认为规范给出的确定地基承载力的荷载试验法和经验查表法都只适用于地基受垂直力情况,不适用于受偏心倾斜荷载的基础。因此,对于受偏心倾斜荷载基础地基承载力的确定,通常只能通过公式法计算,但不同的计算公式得出的结果差别较大。建议工程实践中重视承载力的实际监测和现场试验,根据实测数据对不同公式计算结果做进一步复核。     

倾斜荷载下的地基边坡极限承载力分析

为了研究倾斜荷载作用下地基边坡的极限承载力,本文采用有限元数值模拟及理论计算相结合,建立合理的有限元模型并计算相应模型在倾斜荷载作用下地基边坡的极限承载力.结果表明:地基边坡在失稳破坏前,等量增加倾斜荷载,其安全系数减小幅度随着地基边坡角度的增加逐渐变缓;通过有限元数值模拟以及理论计算公式都可以得到倾斜荷载下地基边坡的极限承载力大小,并且两者的误差较小,鉴于计算简易程度可得,利用有限元数值计算地基边坡的极限承载力更加简单;地基边坡在倾斜荷载作用下,随着边坡角度的增加,其极限承载力逐渐减小,并且坡角越大减小幅度越大.     

桶长对吸力桶基础承载特性影响的数值模拟研究

以某海域海上风电工程导管架吸力桶基础为研究对象,采用ABAQUS有限元数值模拟软件,开展不同桶长吸力桶基础的承载特性研究.结果表明,吸力桶基础水平与竖直承载力均随桶长增加而增加;水平荷载下,吸力桶基础顶部土体产生与荷载同向位移,底部土体则出现相反位移,吸力桶基础的破坏模式为旋转破坏;竖直荷载下,吸力桶底土体形成勺形破坏...     

倾斜荷载下大直径长桩的承载特性研究

基于数值分析与荷载传递相结合的方法,利用FLAC3D软件对倾斜荷载下大直径长桩的承载特性进行了研究。结果表明：荷载倾角不同,基桩承载特性不同;存在一临界角,在荷载倾角从小于临界角变化到超过临界角过程中,桩的承载特性由以竖向为主转化为以水平向为主,本研究的工况,临界角约20°。通过与前人的研究成果对比分析,发现Koumoto倾斜系数和Meyerhof包络线半经验公式都不能准确估算临界角所对应的极限承载力。     

水平荷载下饱和软黏土中裙式吸力基础承载特性

海上风力资源的开发目前是世界各国关注的能源热点问题。裙式吸力基础能有效提高基础的水平承载力及显著控制所产生的水平位移,非常适合作为海上风电塔架的基础。针对裙式吸力基础在饱和软黏土中的水平受荷情况,采用数值分析的方法,讨论了不同裙尺寸对裙式吸力基础的水平承载力、周围土体变形、转动点位置的影响。研究发现:裙式吸力基础水平承载力比传统吸力基础有显著提高,且随裙高和裙宽的增大而增大;对比传统吸力基础,裙式吸力基础达到极限承载力时,对周围土体的影响范围更大,然而沿加载方向基础前侧土体隆起量明显小于传统吸力基础;增大裙高,基础达到极限承载力时转动点沿基础埋深发生上移。研究成果对作为风电塔架的裙式吸力基础设计具有一定参考价值。     

不同加载位置及角度下裙式吸力基础抗拔特性

裙式吸力基础作为海洋平台的基础可以有效地提高基础承载力和减小其侧移量。基于数值模拟研究了6个荷载作用位置以及6种荷载作用角度影响下,分层土中裙式吸力基础的倾斜抗拔承载特性及土体变形规律。结果表明：裙式吸力基础的倾斜抗拔承载力随荷载作用点深度的增加呈现先增大后减小;不同荷载作用角度下,最大倾斜抗拔承载力时的荷载作用点位于基础顶面以下0.50~0.57倍基础埋深处;在不同荷载作用点处吸力基础的倾斜抗拔承载力与荷载作用角度均呈反比的规律;随着荷载作用角度的增大,极限状态下,基础周围土体滑动面与水平方向夹角也逐渐增大。     

海上风电伞式吸力锚基础承载性能研究

针对在海上风机基础应用过程中遇到的问题,提出了新型伞式吸力锚基础(USAF),结合其实际条件下的受力特点,采用大型通用有限元软件ABAQUS对其在垂向荷载V和弯矩荷载M以及V-M联合作用下的受力变形特点进行分析。分析中将位移作为失效破坏标准,采用位移加载法和固定位移比加载法分别进行单调加载和联合加载。结果表明锚枝、筒裙的增加可以一定程度的提高USAF的承载性能,其中锚枝的增加对承载性能提高的并不明显,筒裙对承载性能的提高较为明显;弯矩荷载作用下USAF具有刚性短桩的性质并且会发生旋转;在V-M联合加载作用下得到了USAF的破坏包络线以及包络线随USAF主筒长径比的变化规律。通过数值模拟得到了以上结论可以为USAF的推广和应用提供一定的参考。     

海上风电吸力桶导管架基础施工技术研究

以大连庄河海上风电项目为例,开展了对海上风电吸力桶导管架基础施工工艺、沉贯安装关键技术及施工过程中的监测内容、监测方法及精度控制等深入研究,提出了对测量精度、质量检验与验收的要求与注意事项.解决了海上风电吸力桶导管架基础施工诸多技术问题,可供类似工程借鉴.     

垂直荷载作用下搅拌桩的现场试验

在长江中下游河漫滩软基上，建造5万m3大型油罐，软土层超过25m，地基承载力标准值仅为70kPa，拟用长26m的水泥搅拌桩加固。经试桩效果检验，复合地基承载力标准值达231kPa，桩土应力比为6～8。此外，对搅拌桩的应力传递、摩阻力分布和重复加荷对地基变形的影响等进行了探讨。     

承台-倾斜桩体系承载力性状分析

预应力管桩在施工中发生桩身倾斜的现象屡见不鲜。为得到承台连接下倾斜桩的承载力特性,通过现场实测数据反演得到了合理的土层及桩体参数,之后建立数值模型,分析了承台下有2根桩且其中1根桩为倾斜桩的结构体系,在3种不同倾斜方向工况下的承载力性状。研究结果表明:单根桩体倾斜对承载力的影响不大,特别是工况1条件下,桩体倾斜对承载力的影响甚微;桩身轴力随着桩体倾斜程度的增加而增大,仅在工况1中倾斜桩的轴力发展趋势为先增大后减小。3种工况下桩身弯矩分布特征类似,且桩顶弯矩最大;但是当桩体倾斜方向不同时,桩顶正负弯矩也不同。综合来看,3种工况的承载力大小为工况1>工况2>工况3。     

平板载荷试验确定承载力方法的研究

结合工程实例,对平板载荷试验承载力特征值确定的方法,地基承载力特征值如何取值进行了研究,提出符合工程实际和规范要求的处理方法。     

对称双斜桩基础水平承载力模型试验研究

对称双斜桩基础是斜桩基础用于建筑物（构筑物）基础的基本形式。通过桩身对竖向的倾角分别为0°,5°,10°,15°,20°的模型试验,研究水平荷载作用下对称双斜桩基础的承载力特点,并采用比例系数的方法分析了双斜桩基础承载力与双直桩基础承载力之间的比例关系。研究发现：随着桩身倾角的增加,对称双斜桩基础的水平承载力逐渐增加,但其增加幅度逐渐减小;该试验条件下,斜桩与直桩水平荷载承载能力的比例系数从0°,5°,10°,15°,20°分别为1,2.2,2.3,3.0,3.5。     

静载荷试验确定复合地基承载力的安全储备研究

未加载充分的现场静载荷试验不能完全反映地基承载力情况,有可能导致复合地基安全储备过高。结合闽东沿海某工程,在静载荷试验未加载充分的情况下,利用灰色模型预测了单桩和复合地基的极限承载力。同时,定义复合地基承载力极限值与按相对变形确定的特征值之比为K,K是一个反映复合地基承载力安全储备的安全系数。通过统计同地区113组复合地基静载荷试验结果,确定了水泥土搅拌桩复合地基的K值。经过验证,K值同样适用于该工程。因此K具有一定地区性,在根据相对变形确定复合地基承载力特征值后,利用K可以一定程度上预测复合地基承载力极限值,从而为较直观认知复合地基的安全储备提供参考。     

水平竖直组合荷载作用下桩基承载特性的离心模型试验研究

通过几组离心模型试验及成果分析,研究桩基在水平荷载H、竖直荷载V组合荷载作用下的承载机理。研究结果表明:在相同位移条件下,桩基的水平承载力随着桩基施加下压荷载的增加而减小;在相同水平荷载作用下,桩头水平位移随着施加的下压荷载值增大而增大;桩基受到的下压荷载越大,桩头转角(桩身倾斜程度)越大;桩基在承受水平、竖直组合荷载作用时,二者是相互影响的,在设计过程中必须要注意水平荷载H和竖直荷载V的组合作用。     

水利工程沉井地基处理案例分析

苏州工业园区木沉港泵闸及水立交工程,在娄江河下部采用水立交的方式布设一个引清通道,在娄江河南北两侧布设始发井和接收井二个沉井。文章通过对沉井天然地基进行承载力验算,得出了需要对地基进行处理、采用砂垫层的施工方案。本工程案例可为其他类似工程提供参考,从而起到保证工程质量和安全,杜绝安全事故的作用。     

饱和中密砂地基中浅基础承载力与变形特性模型试验研究

采用土工鼓式离心模型试验技术,针对饱和中密砂地基的荷载-位移关系、地基承载力系数与基础宽度的关系以及基础尺寸效应等问题进行了研究,对离心模型试验结果的分析方法进行了改进。研究结果表明在有基础埋深情况下,当砂土相对密实度增加时,竖向荷载-位移曲线的斜率在V/D=0.15以后的变化趋势比较明显;随着基础宽度的增加,竖向荷载-位移曲线的初始斜率逐渐增加;将确定地基承载力特征值时所采用的V/D设定在0.015~0.05的范围内时,试验得到的承载力系数N_γ与承载力公式的结果比较接近;当基础宽度>2.0 m时,承载力系数的基础尺寸效应随着地基相对密度的增加而逐渐明显。