砂土中桩循环打入过程大变形数值模拟

深入认识桩打入过程引起的桩周土体应力场变化对准确计算打入桩的竖向承载力十分重要。在有限元分析软件ABAQUS中采用大变形任意拉格朗日-欧拉（ALE）方法以及状态相关莫尔-库仑砂土本构模型，模拟了室内标准模型槽试验，得到了桩循环打入过程中桩周砂土全阶段的应力变化规律，并重点分析了径向应力，验证了桩侧砂土应力水平的h/R效应（h为测点与桩尖竖向距离，向上为正；R为桩半径），获得了应力与桩尖和桩中心线相对位置的分布规律。数值模拟结果与室内模型试验实测结果较一致，验证了数值模拟方法的可靠性；有效补充了试验中难以测量的近桩侧区域的应力分布数据，可为打入桩的承载力设计理论和设计方法研究提供依据。     

CFG桩复合地基承载变形特性的数值模拟研究

先对单桩复合地基与群桩复合地基的承载变形特性进行了比较,分析了沉降、桩身轴应力、土中附加应力和桩土应力比方面的差异,然后分析了桩间距、桩长、褥垫层厚度和桩端土性变化对群桩复合地基承载变形性状的影响.数值模拟结果表明:由于辟桩效应影响,单桩复合地基与群桩复合地基在承载变形特性方面差异较大;群桩复合地基中桩与桩间土是否形成...     

劲性复合桩的承载力分析

劲性复合桩基作为一种重要的基础形式,它具有承载力高、沉降小、造价低等优点。以禹洲地产南京雨花台项目为研究背景,通过承载力设计值计算、现场试验以及ANSYS有限元模拟分析,对等芯劲性复合桩承载力和荷载传递机理进行了分析比较。分析得出:劲性复合桩单桩竖向抗压承载力实验值与有限元值相符,偏差较小,且远大于单桩竖向抗压承载力设计值;劲性复合桩在桩身未发生破坏的情况下,其桩侧摩阻力和桩端阻力分别承担竖向荷载的90%和10%。     

静压桩残余应力对桩承载性状试验研究与影响分析

静压桩残余应力对桩工作性状具有重要影响。通过黏性土地基中静压敞口高强预应力混凝土(PHC)管桩静载荷试验,阐明了沉桩结束后的残余应力分布特征,并对载荷试验过程中残余应力对荷载传递性状及承载力的影响进行了分析。结果显示,沉桩结束后静压桩残余应力较大,桩端残余应力占沉桩应力比值约为7.1%;残余应力沿桩身呈双曲线分布,于中性面处达到峰值;载荷试验过程中,残余应力对荷载传递性状的影响与桩顶荷载大小密切相关。不考虑残余应力影响将高估中性面以上桩侧极限摩阻力16.3%~19.5%,低估中性面以下桩侧极限摩阻力19.8%,残余应力对桩承载力影响不大。     

高承载素混凝土桩复合地基现场试验研究

某高层建筑采用素混凝土桩复合地基。基坑开挖后,进行了多项原位载荷试验以及桩、土应力测试;在建造过程中,进行了沉降观测,并对复合地基应力变化做了跟踪测试。基于试验数据,对复合地基的工作机理、荷载分担特性、桩身应力分布特征、基础沉降特点等进行了分析,并探讨了桩底后注浆工艺对复合地基工作性状的影响。研究表明：素混凝土桩复合地基具有高承载力和低变形的性能;非挤土成桩工艺增强体,对桩间土也具有加固效果;采用桩底后注浆工艺,可提高复合地基承载力、减小变形,加固效果在高荷载水平下较好;基础底板及上部结构刚度对桩的不均匀受力具有一定的调整能力。提出了根据荷载和地基反力分布状况,采取针对性的变刚度调平措施的建议。     

长短桩群桩受力分析的有限元模拟计算

针对土层中存在上下两层或多层可供利用的桩端持力层,且建筑物对沉降要求较高的情况,根据长桩控制变形、短桩提供承载力的基本思路,提出长短桩组合桩基础设计思想。结合某一实际工程桩基设计,采用长短桩组合桩基础方案进行了有限元分析。计算结果表明承台、桩、土的沉降量以及应力均在容许的范围之内,符合工程实践经验,证明了采用的有限元数值模拟设计长短桩群桩的可行性。     

劲性搅拌桩复合地基非线性有限元分析

以有限元程序ANSYS为工具,对劲性搅拌桩单桩的工作性状进行了分析研究。软土中不同芯桩长度和截面含芯率的劲性搅拌桩的内力和变形的分析。结果表明：劲性搅拌桩的荷载主要由桩侧摩阻力承担,传至桩端的荷载所占比例很小;并且存在一个最佳芯长和最优截面含芯率。进一步与同等条件下的混凝土单桩的对比研究发现,劲性搅拌桩的性能与混凝土桩十分类似,在一定条件下可以替代混凝土桩使用。     

劲芯水泥土桩单桩竖向承载性能与破坏模式研究

劲芯水泥土桩是一种新型的复合桩,目前国内外对于劲芯水泥土桩单桩承载-破坏模式尚缺乏统一认识。基于相似理论,设计了室内劲芯水泥土单桩静载荷模型试验。采用反映桩体材料破坏后特征的应变软化模型,模拟室内单桩竖向承载模型试验过程。研究表明,相比于莫尔-库仑模型,应变软化模型能够更好地反映桩体材料破坏后的性状,模拟的破坏模式与试验结果接近。基于应变软化模型,讨论了芯长比、含芯率和端承条件对劲芯水泥土桩的竖向承载特性和破坏模式的影响。劲芯水泥土桩单桩竖向受荷时存在3种破坏模式:芯桩桩顶受压破坏、芯桩刺入外桩破坏、桩周土体破坏。采用现行规范中劲芯水泥土桩极限承载力计算方法进行对比分析,发现大部分工况下计算的承载力与数值模拟结果较为接近,但其适用性还需做进一步研究。     

挤土效应对复合地基承载性状影响的分析

针对静压桩挤土效应对刚性桩复合地基承载性状的影响问题,采用有限元法进行分析研究。分别建立了静压挤土桩复合地基和非挤土桩复合地基的数值计算模型,基于圆孔扩张理论对静压挤土桩复合地基的变形性状进行数值模拟。结果表明,挤土效应在桩土界面处产生的侧向压力使静压桩的极限侧摩阻力增大,桩侧阻力优先发挥,端阻力发挥相对滞后。静压桩复合地基桩土应力比随着荷载的增大逐渐增加,挤土效应使桩间土强度有所提高,对复合地基承载力的贡献更易发挥。静压桩复合地基的基础沉降变形相对较小。     

劲性复合桩抗拔承载机理分析与改进对策

由水泥土桩与预应力抗拔管桩组合所形成的劲性复合桩用于大型多层商业综合体建筑的抗浮构件,在国内尚属首次。文章通过既有劲性复合抗拔管桩的承载机理分析、校核与对比,指出设计劲性复合抗拔桩存在承载力不足、耐久性缺陷,以及主导规程依据缺失等问题;根据静载试验桩与实际劲性复合抗拔桩受力工况条件对比分析,得出实际劲性复合桩的抗拔承载力特征值小于静载试验结果的结论;并依据分析结果,对桩基结构进行处置改进,使柱下独立承台群桩基础呈群桩整体破坏,而劲性复合桩中的刚性管桩与灌芯组合结构,以及刚性桩与承台节点不发生破坏。在此情况下,不考虑水泥土桩体复合作用的既有单桩承载力计算特征值,可满足设计抗浮承载能力的要求。