基于数值模拟的抗拔桩力学性能研究

基于FLAC3D有限元软件,分别对普通抗拔桩和托底抗拔桩进行数值模拟,对比研究两者的荷载-位移规律,主要分析桩体弹性模量和侧摩阻力折减系数的影响。研究结果表明：桩体弹性模量越大,抗拔桩桩顶位移量越小,但弹性模量不会影响抗拔桩的极限承载力;托底抗拔桩和普通抗拔桩的荷载-位移曲线相似,但托底抗拔桩会显著降低桩顶位移,差异在于两者的荷载传递方式;抗拔桩的荷载作用存在一个区间,为极限承载力的14%～82%,此区间内托底抗拔桩相比普通抗拔桩桩顶位移减少比例基本不变。     

润滑介质种类对气浮轴承性能的影响*

为研究润滑介质种类对于气浮轴承性能的影响,通过FLUENT对采用空气、二氧化碳、氢气与氦气作为润滑介质的气浮轴承进行数值计算,分别对静压轴承承载力随供气压力的变化趋势以及动压轴承承载力随转速的变化趋势进行分析;并对不同环境压力和温度下的二氧化碳润滑动压气浮轴承承载力变化趋势进行研究。数值计算结果表明:润滑介质种类对于静压、动压气浮轴承的承载特性均具有明显影响;不同润滑介质润滑下静压气浮轴承的承载力由大到小排序大致为空气、氦气、氢气、二氧化碳;不同润滑介质动压气浮轴承承载力变化趋势基本与润滑介质黏度变化趋势保持一致;二氧化碳润滑动压气浮径向轴承的承载力受环境温度与压力的影响主要体现在其工质黏度(随温度与压力)变化,二氧化碳润滑动压止推轴承的承载力随环境压力的增大近似呈线性增大。     

预应力混凝土管桩桩长对其承载性能的影响分析

预应力混凝土管桩作为土木工程的重要基础结构元素,在各类工程中扮演着关键的角色。桩长作为一个重要参数,直接影响到管桩的承载性能、变形性能以及整体工程经济性。以某西南环A5标段项目为研究背景,通过现场的四组长短桩的载荷试验,从桩侧摩阻力、桩端阻力、侧摩阻力与端阻力的荷载分担比例等角度,分析预应力混凝土管桩桩长对其承载性能的影响。     

杭绍台高速铁路硅藻土路基加固施工方案及承载变形特性

以杭绍台高速铁路项目硅藻土路基为研究对象,开展不同桩型试验方案,确定了最佳加固施工方案,并对施工期间的承载变形特性进行了监测。结果表明:综合考虑桩体强度、承载力、施工周期和施工成本,认为钻孔灌注桩+筏板加固方案为最佳的硅藻土地基加固方案;筏板的沉降变形主要集中于路基填筑前期,硅藻土地基的沉降变形主要集中在桩间加固区,下卧层的沉降变形占比较小;桩身轴力沿桩深度方向逐渐减小,桩土应力比随着填筑高度的增大,呈先减小后增大再逐渐稳定的变化特征。     

桩基础施工新技术专题讲座(十三)夯扩灌注桩

工程实践表明,当地基上部为软弱土层或较软弱土层,而在不深处（一般20 m以内）有一层物理力学性能较好的桩端持力层的地质条件下,如果采用扩底桩,就能有效地发挥扩底支承效能,可获得较高的单桩承载力和较好的技术经济效益。     

CFG桩复合地基在焦作马村靳作安置房项目中的应用

依托焦作市马村区靳作城中村改造项目CFG桩复合地基处理实例,采用ABAQUS数值模拟软件建立CFG桩复合地基三维模型,研究CFG桩复合地基的桩土承载性状以及桩土发挥系数变化特征,同时进行现场载荷试验验证.研究表明:CFG桩单桩、复合地基的荷载与沉降曲线均表现出加载初期为线性关系,塑性变形阶段为非线性关系,与单桩不同,C...     

如何考虑承压桩基的负摩阻力问题

在建筑基础为桩基时,当桩周土体因自重固结、自重湿陷或受地面大面积堆载等原因而产生大于桩的沉降时,可以引起桩侧负摩擦力。本文针对这一问题,阐述了桩基负摩阻力对桩基受压承载力的影响。     

振源传导桩隔振系统作用机理与性能

针对目前振动控制措施对轨道交通运营中低频振动的控制效果欠佳的问题,提出一种新型的减振措施——振源传导桩隔振系统。通过分析振源传导桩隔振系统的作用机理和结构布置,建立了振源传导桩隔振系统的数值模型,并以西安地铁二号线钟楼段为例进行参数分析,评价了该系统的减振性能。结果表明,振源传导桩系统具有良好的减振性能。隧道上方地面的振动速度和加速度随传导桩的桩长增加而显著降低。列车运营速度在22.22 m/s以下时,车速变化对系统隔振效果影响不大。车速大于22.22 m/s时,地面振动响应幅值明显随车速的提高而增大,应适当增加传导桩的桩长。     

既有建筑物不均匀沉降的最优注浆加固范围研究

为研究既有建筑物不均匀沉降的最优注浆加固范围,以成都市某商城的地基加固工程为例,通过ABAQUS建立数值模型进行计算,分析不同加固深度和加固长度条件下注浆加固的效果,所得结论如下：地基沉降值随地基深度的增大而逐渐减小,软弱层对应位置的地基沉降程度大于相同深度其他位置,产生地基不均匀沉降现象。地基沉降值随加固深度的增大而减小,加固深度大于软弱层深度时,地基不均匀沉降基本消失,最优加固深度为6.6m。当加固长度达到20m时,由于软弱层的存在导致的地基不均匀沉降基本被消除,选取最优加固长度为20m。     

考虑空化的倾斜织构表面摩擦学性能CFD分析

为了研究倾斜织构表面的摩擦学性能,建立单微孔倾斜织构的二维计算模型并且考虑空化效应的影响。利用CFD方法模拟不同倾斜角、油膜厚度和织构深度条件下空化面积、织构表面压力分布和油膜承载力的变化情况。结果表明:与平行织构表面不同,在倾斜织构表面中,与不考虑空化相比,考虑空化效应时油膜承载力不一定更大,在倾斜角一定时,与油膜厚度有关;织构深度会影响承载性能,每个计算模型都会存在一个最优织构深度使得承载力最大,且最优承载力会随倾斜角的增大而增大,随油膜厚度的增大而减小;最优承载力增长率的变化趋势与空化效应有很大关系,空化效应较强时,最优承载力增长率会随着倾斜角的增大而减小,空化效应较弱时,最优承载力增长率会随着倾斜角的增大而增大。     

螺旋桩水平动力响应特性受几何结构影响的模型实验

为了讨论桩体几何结构对螺旋桩水平动力响应特性的影响,通过自制的桩土动力相互作用模型实验平台,对砂土中不同材质、不同几何结构的螺旋桩模型的水平振动响应特性进行了研究。作为对比,给出了直桩模型的水平动力响应特性。具体分析了桩体几何参数(距宽比S/D、叶片外伸比D_0/D)、载荷幅值(F_0)、振动频率(f)对直桩和螺旋桩模型水平动力响应的影响。实验研究表明:直桩和螺旋桩模型的共振频率都随载荷幅值增大而减小;在同一水平激励荷载下,螺旋桩的共振频率和桩顶水平位移随叶片外伸比(D_0/D)的增大而减小,但对叶片外伸比不敏感;螺旋桩的共振频率基本不随距宽比(S/D)的变化而改变;对比钢质与ABS材质螺旋桩可知,不同材质螺旋桩的水平动力响应趋势基本一致,但需要指出的是,ABS材质的螺旋桩桩顶水平位移更大,动力响应更加明显。     

预制桩复合地基在闸站工程中的应用

介绍了复合地基的定义和主要类别,并对复合地基的优化设计展开细致分析,同时对底板、桩和桩间土三者之间在工程实践中的相互作用进行深入探析,总结了预制桩复合地基在外部荷载作用下发生沉降、桩顶水平位移以及桩间土荷载分担份额的变化规律.     

桩基础施工新技术专题讲座(三十五) 内夯式沉管灌注桩和非取土复合扩底桩(上)

<正>工程实践表明,当地基上部为软弱土层或较软弱土层,而在不深处(一般20m以内)有一层物理力学性能较好的桩端持力层的地质条件下,如果采用扩底桩,就能有效地发挥扩底支承效能,可获得较高的单桩承载力和较好的技术经济效益。因此扩底桩广泛应用于各类工程基础中。扩底的成型工艺有钻扩、爆扩、振扩、锤扩、压扩、冲扩、夯扩、挖扩及挤扩等十大类型(本讲     

水泥搅拌桩在公路路基中的应用研究

基于水泥搅拌桩公路路基防沉陷处理方法,通过施工现场所得数据进行数值模拟,并通过公式推理计算,得到公路路基沉陷情况。通过改变面积置换率和水泥搅拌桩桩长,分析公路路基沉陷情况,并由此进行车体运动路基沉陷分析。研究结果表明：水泥搅拌桩桩长越长,沉陷量越低,路基沉陷变化速度以桩长8m为分水岭;面积置换率越大,沉陷量越低,路基沉陷变化速度也受面积置换率影响,但桩长越长,面积转换率对沉陷变化影响越小;其限值随车体速度变化而变化,车速越快,限值越小;限值与不均匀沉陷弦长呈线性关系。     

深水采油井口竖向稳定性分析

深水采油水下井口在竖直方向上受到巨大水压、深水采油树及套管柱的重力作用,这些力的共同作用可能使井口竖直方向上超过地基承载能力从而失去稳定性。文中根据桩基及单桩轴向受压极限承载力经验公式,建立了深水采油井口竖向承载能力分析模型。结果表明,增加入泥长度,可以显著提高地基的竖向承载能力从而提高稳定性;地层类型对套管柱的竖向承载能力影响很大,所以有必要对现场区域土层资料合理选择。     

用双剪统一屈服准则求矩形板的极限荷载

采用俞茂宏双剪统一屈服准则求出了矩形板的塑性极限荷载的统一解,得出不同参数ｂ值对极限荷载的影响曲线,从而得出一系列从Ｔｒｅｓｃａ的单剪屈服准则解到双剪屈服准则（俞茂宏,１９６１）的矩形板极限荷载。文献中已有的Ｔｒｅｓｃａ解为本文的一个特例。     

内压斜接管结构塑性极限载荷的研究

对30°、45°、60°三台斜接管容器在内压作用下的塑性变形特征、塑性极限载荷进行试验及非线性有限元数值研究.结果提供三台试验设备塑性变形的规律,在内压作用下截交区发生明显的塑性变形,纵向截面内发生径向收缩,而横截面发生径向鼓胀,接管与筒体截交角θ增大;危险位置出现在结构纵向截面的锐角侧;在相同结构尺寸下,结构的塑性极限载荷随θ增大而增大;同时提供三台试验设备塑性极限载荷的数值,为分析设计提供参考及依据.     

刚性承台和柔性承台软土桩基沉降计算框架

为研究软土地基中刚性承台和柔性承台的桩基沉降特性,考虑到软土地基的蠕变效应,基于Burgers模型提出了桩基长期沉降计算程序框架,并结合实际工程案例,对软土地基下的刚性和柔性承台桩基进行了沉降计算。结合实际工程监测数据,验证了程序计算方法的正确合理性,并利用有限元软件建立了柔性承台群桩基础模型,对比了理论和有限元计算结果。结果表明：刚性承台和柔性承台的桩基沉降在前期增长较快,沉降值受荷载变化影响敏感,荷载增加的同时,沉降伴随增加,荷载稳定后,沉降也基本处于稳定。相比之下,刚性承台桩基沉降数值稳定后,随时间变化不大。柔性承台桩基沉降值最大的为群桩中部桩,由中部到边缘沉降值逐渐减小。与有限元计算相比,通过该框架进行编程计算桩基沉降的效率更高。     

高层住宅CFG桩复合地基应用实例

高层建筑需要有强大的承载力,并满足严格的沉降要求。CFG桩可以依靠在地基中设置桩顶和筏板之间的垫层,来控制沉降。阐述CFG桩复合地基的应用优势,探讨了CFG桩复合地基施工工艺和技术原理,并对高层住宅CFG桩复合地基应用实例进行了设计分析,为后续相关研究提供了参考。     

不同雷诺数下螺旋槽径向气体轴承承载特性分析

为研究螺旋槽径向气体轴承在不同雷诺数下承载力的变化规律,建立基于Ng-Pan理论修正的气体轴承润滑模型,利用有限差分法求解该模型,得到不同雷诺数下轴承的承载特性,分析轴承几何参数和槽型参数的变化对承载力的影响。结果表明：螺旋槽径向气体轴承在非层流润滑状态下承载力大于层流润滑状态下的承载力;轴承几何参数对承载特性影响显著,其中随偏心率增大承载力呈发散式增大,且非层流状态下承载力与层流状态下承载力差距加大,随长径比增大承载力呈收敛式增加;轴承槽型参数中槽宽比、槽深比对承载特性有明显影响,随槽宽比、槽深比增加轴承承载力增加,而槽数对轴承承载力的影响并不显著,螺旋角对非层流状态下轴承承载力影响较大;轴承进口压力对承载性能有明显影响,随进口压力增大,承载力在层流状态下增加,在非层流状态下波动较大。