残余应力及其对桩承载性状的影响

本文简要地介绍了残余应力的基本概念及其对桩基承载性状的影响 ,分析了不同因素对残余应力的影响 ,指出了考虑残余应力的影响可以深化对桩基承载性状的认识、进一步优化桩基设计。     

预制静压桩的承载性状试验研究

依据某工程三根混凝土预制静压桩的单桩竖向抗压静载试验及桩身轴力的测试，通过对其静载试验Q－s曲线的特性，桩身轴力传递机理，桩侧阻力和桩端阻力发挥性状的分析，结合高应变动力试验结果及静压桩成桩工艺的分析，揭示了该场地预制静压桩的承载性状和破坏机理模式，并和利用地质资料估算的承载力进行了比较，指出了地质资料估算承载力误差的原因，对预制静压桩的设计，检测和深入研究具有一定的意义。     

焊接接头残余应力数值模拟

焊接计算软件盛行,然因其考虑因素不够全面,结果缺乏准确性。本文用有限元分析软件AN-SYS,编程模拟焊接接头的残余应力的大小和分布。模拟结果和试验结果比较吻合,证明了方法的实用价值。最后以宏文件形式形成程序块内嵌到软件中,便于计算和应用。     

静压桩挤土效应数值模拟分析

静压桩由于是预制桩,桩身质量可靠,价格相对较低,同时又具有无噪音、无振动、无冲击力、施工应力小等优点而得到了广泛的应用,但静压桩属于排土置换桩,在沉桩贯入过程中产生的挤土效应对周边环境造成了不利影响。本文根据静压桩的实际情况,采用位移贯入法和Mohr-Coulomb屈服准则,考虑了土体的剪胀性质、土体的大变形、桩土界面摩擦系数、土体初始应力场影响的情况下,建立了符合工程实际的二维轴对称有限元模型,详细地模拟了静压单桩施工过程,得出了静压桩在沉桩过程中的位移场和沉桩完成时的位移场和应力场。     

沉渣对钻孔灌注桩承载性状影响的数值分析

受诸多因素影响,钻孔灌注桩桩身易出现多种缺陷,沉渣缺陷是其中最常见的一种。本文运用PLAXIS有限元软件进行数值模拟,分析评价灌注桩桩底沉渣的厚度、弹性模量等参数变化对其竖向承载性状的影响。荷载一沉降曲线、沉渣参数变化对单桩竖向极限承载力的影响曲线、沉渣参数变化对桩顶沉降的影响曲线等相关曲线的分析结果表明：沉渣的存在会降低单桩极限承载力、增加桩顶沉降变形,这种影响随沉渣材料参数的变化呈现一定的变化规律。     

扁平钢箱梁U肋焊接残余应力数值模拟分析

已建成的扁平钢箱梁桥在运营过程中发现一些与结构、构造和制造相关的病害,并且随着服役时间的增长越来越突出。其原因是扁平钢箱梁结构采用薄板组焊而成,因此,扁平钢箱梁在未受力之前,便已存在着由于焊接所产生的应力场和变形场,导致扁平钢箱梁普遍出现裂纹等病害。运用热结构耦合法对扁平钢箱梁U肋与桥面板交接处焊接的温度场和应力场进行数值模拟计算分析,并得到焊接残余应力的分布规律,为进一步分析结构病害与加固设计提供依据。     

基于CEL方法的静压桩沉桩挤土效应数值模拟

文中通过CEL大变形数值模拟方法,研究静压桩沉桩过程中桩周土体应力演变规律。结果表明,静压桩沉桩可引起较大的径向应力和垂直应力变化量,其中径向应力变化量沿水平方向呈现出先增大后减小的变化趋势,而垂直应力变化量沿水平方向呈现出先减小后增大再降低的变化趋势,径向应力变化幅度大于垂直应力变化量。     

静压桩桩尖作用机理的数值模拟及参数分析

工程实践表明有桩尖时静压方桩更易贯入.为研究静压桩桩尖的作用机理,使用有限元方法,选用DP弹塑性土体模型,计算比较有、无桩尖两种情形下土中应力场的不同,并分析可能影响应力场变化的各种参数.结果表明:当土体处于弹性状态时,桩尖能够引起其下土体的较高程度的应力集中,使桩尖下的土体更易进入塑性;当土进入塑性流动、塑性区扩展后,应力集中的程度减弱.采用合适的桩尖形状也是很重要的.当穿越砂土等坚硬土层时,尖角能够明显地减小端阻力;当需穿越坚硬土层时,给管桩加设桩尖可起到很好的工程作用.     

岩体结构性对嵌岩桩承载变形性状影响的研究

目前,在对嵌岩桩的承载力计算时,一般只考虑岩块强度而未反映岩体成层性及其破损状态等岩体结构性的影响。通过数值计算讨论了岩体的结构性对嵌岩桩承载性状的影响,得到：岩体成层分布时,若桩端以下为硬持力层,则端阻所占总荷载的比例加大,沉降减小,侧阻的发挥受到限制;由于桩周岩体的风化破损程度不同,桩侧阻力沿深度分布不均匀,下部微风化岩石较上段侧阻力要大,但同一风化段内其值相差不大。     

厚壁冷弯角钢冲压成形残余应力的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对厚壁冷弯角钢冲压成形的弯曲和回弹过程进行了数值模拟,得到了其中的冷弯残余应力分布情况,并总结出了分布规律,为冷弯残余应力的进一步研究奠定了基础。     

静力法估算静压管桩单桩极限承载力方法的研究

通过采用静力法估算单桩极限承载力,对不同地区的工程进行优化设计,降低基础造价,促进静压管桩技术在东北地区的广泛应用。通过对静力法理论研究及实际工程中试桩的实验研究,将估算结果与静载荷试验结果进行对比分析。采用静力法估算单桩极限承载力是一种较准确可靠的方法,准确性优于《沈阳市静压管桩规定(暂行)》中的经验方法。为保证桩基工程的安全、经济合理,建议东北地区在勘察设计阶段采用此种方法估算静压桩单桩极限承载力。     

单桩静载试验的数值模拟及极限承载力确定

静载试验是确定单桩承载力最直接、可靠的方法,但对于大部分乙级和丙级桩基工程,往往只能采用规范提供的间接方法确定单桩极限承载力的大小,所得数值的可靠性不足、设计常偏于保守。将数值分析手段与现场勘察试验结果相结合,对单桩静载试验进行模拟,可以确定出单桩极限承载力。实例研究表明,该方法能较准确的模拟单桩静载试验过程,并得到破坏阶段时的极限承载力。     

通过静力触探试验分析静压桩压桩力与桩的极限承载力的关系

静压桩压桩力曲线与静力触探曲线的变化规律大致相同,通过静力触探资料确定单桩竖向极限承载力的方法也已较为成熟,由静力触探资料来确定静压桩压桩力也有了不少研究成果。文中通过静力触探曲线对静压桩压桩力和单桩竖向承载力进行了分析,在两者之间建立起了联系,并对两者的关系进行了探讨。     

基于球孔扩张理论和时效性的静压桩承载力计算

通过研究软土地基中静压桩的承载性状发现,静压桩的单桩承载力随时间的提高主要来源于桩侧摩阻力的增长,而桩端阻力变化对承载力的时间效应影响较小。静压桩承载力随时间增长的关系可以用对数曲线描述。根据静压桩的贯入机制,将沉桩过程模拟为半无限土体中一系列球孔的连续扩张,土体假定为Mohr-Coulomb材料。基于球孔扩张理论,计算出不同时期桩侧极限摩阻力和桩端阻力,从而进一步求得不同休止期的静压桩极限承载力。与现场试验资料对比分析表明,计算值与实测值的变化规律一致,且误差较小,能够满足工程需要。     

大直径钢管复合桩承载特性研究

为了研究钢管复合桩承载特性,以鱼山大桥桩基工程为背景,选取53^#桩开展自平衡试验,并将试验结果转换为传统静载试验结果,利用数值建模软件ABAQUS进行实况建模,在计算结果与实测结果吻合的基础上分析了在竖向荷载作用下钢管竖向应变沿深度的分布规律,并改变桩基钢管厚度参数,施加水平荷载,分析了钢管复合桩钢管厚度对桩基承载性能的影响。研究结果表明:自平衡转化Q-s曲线平稳无突变,单桩极限承载力为71 293.75 kN;数值模拟结果与实测值吻合,在竖向荷载作用下钢管竖向应变随深度呈“盘底”形;钢管的存在能为核心混凝土提供约束作用,并提高桩基的抗弯刚度,且钢管厚度越厚、桩基的水平极限承载力越大;钢管弯矩沿桩身先变大后变小,最大值出现在31 m附近;桩身剪力从桩顶往下缓慢减小,在钢管底部位置开始桩身剪力大幅减小,再往下传递出现负值。     

桩承载力的时间效应

本文讨论了采用高应变动试拉法确定桩的垂直极限承载力时，初、复打间歇期对承载力的影响，并对桩的最终极限承载力的确定方法提出了建议。     

管桩复合地基桩土承载力发挥度研究

在高层建筑单桩复合地基原位载荷试验的基础上,深入地分析了加载过程中桩土应力比、荷载分担比及承载力的发挥情况。结果表明,当地基承载力较大时设置100mm厚的褥垫层是可行的,能有效地发挥土的承载潜力,否则垫层厚度需要100mm。而且桩间土的承载力发挥先于桩,在桩屈服前桩土应力比n随着荷载的增加而增加,最后相对稳定,特征值荷载时应力比n平均为19.33。由于桩的挤土、围箍效应等使土的承载能力得到很大提高,随着荷载增加其效果更明显。在特征值荷载时,桩土的承载能力发挥系数平均值分别为0.72,1.78,极限状态时分别为1.62,2.96。