疏桩基础承载性状的有限元分析

通过运用ANSYS大型有限元计算程序，对疏桩基础的承载性状进行有限元分析，得出了一些结论，对工程设计可提供一定的参考。     

填海造陆对邻近桥梁桩基影响的数值模拟研究

填海造陆会导致邻近桥梁出现桩基单侧堆载的现象,容易引起桩基的侧向位移和附加弯矩,严重时将引起桩基的开裂甚至破坏,危及上部结构的正常运行。运用三维有限元软件FLAC3D分析了填海造陆带来的侧向堆载作用下,可门港大桥群桩基础的受力与变形特性。采用控制变量法研究了侧向堆载距离、侧向堆载高度对群桩基础承载特性的影响,并对比了群桩和单桩在侧向堆载作用下的工作性能。数值模拟结果表明:侧向堆载作用下,桩身的受力特性受侧向堆载距离和堆载高度的影响显著;群桩中各桩的承载性能均优于单桩,但桩顶位移却较单桩大,并且低承台四桩结构在桩顶部位弯矩较大。     

含有缺陷桩的桩基础竖向承载性状的三维有限元分析

采用三维非线性有限元法研究了含有缺陷桩的桩基础的竖向承载性状,并与相应的无缺陷桩的桩基础的承载性状进行了对比分析,指出了在竖向荷载作用下,缺陷桩可不进行加固处理或仅需简单加固处理的一些缺陷情况。研究成果揭示了缺陷桩对桩基础整体工作特性影响规律性,对出现缺陷桩时的桩基承载性状的分析评价与施工技术处理有重要的指导意义。     

冲刷条件下单桩基础水平承载特性数值分析

研究冲刷作用对桩基础水平承载性能的影响具有重要意义。利用三维有限元对冲刷条件下砂土中单桩的水平承载特性进行研究,得到冲刷效应对单桩基础水平承载性能的影响规律。结果表明,冲刷会造成基础承载力下降显著,必须采取合理措施进行保护。     

长群桩基础承载力性状的大比例尺模型试验研究

目前有关长桩基础承载性状的研究大都为工程静载试验的基桩,有关长群桩基础的承载性状的机制研究较少,亟需深入研究。通过大比例尺长群桩基础模型试验,对竖向荷载作用下的长群桩基础的承载力性状进行了深入研究,给出了基桩桩身轴力、侧阻力和承台底土压力的承载性状随群桩沉降发展的相关结果,深入分析了长群桩基础的承载力性状机理。该成果可为长群桩基础沉降性状的进一步研究提供依据。     

海水冲刷效应对海上风机桩基承载性能的影响分析

海上风电机基础由于波浪和潮流的作用,基础周围的泥沙将会发生冲刷并形成冲坑。目前工程设计往往忽视或不能准确判断冲刷程度,以及冲刷形成的冲坑对基础承载性能的影响。选取国内外应用度较高的四种冲刷深度计算方法,结合某实际工程基础设计参数及地质与水文资料,计算单桩基础周围泥沙冲刷深度,明确冲刷对桩基础承载性能影响不可忽视。对比分析了冲刷前后桩基础竖向承载力、沉降、水平承载力与水平位移,结果表明冲刷后桩基础承载性能明显减弱,沉降与侧向位移值明显增大。因此,在海上风电机桩基础设计中,应充分考虑冲刷作用对桩基础承载性能的影响,必要时应增加防冲刷措施。     

冲刷作用对连续梁桥桩基地震响应影响

以一四跨连续箱梁为背景,建立了三维有限元模型,采用m法模拟了土体对桩基的约束作用,计算了不同桩基冲刷深度下结构动力特性和地震响应,研究了冲刷作用对结构地震响应的影响。结果表明:冲刷作用对冲刷桩基纵向地震受力不利,对未冲刷桩基纵向地震内力影响较小;无减隔震支座情况下,冲刷作用减缓未冲刷桩基横向地震受力;采用减隔震支座将加剧冲刷作用对冲刷桩基地震内力的不利影响。     

哑铃型承台群桩基础在船撞作用下受力分析

以某斜拉桥哑铃型群桩基础为研究对象,运用Midas-civil及Ansys有限元计算软件,分析了哑铃型群桩基础在船撞荷载工况作用下的水平向受力规律,计算结果表明数值模拟分析结果与传统"m"法计算存在较大差别,有限元分析结果更符合实际情况。     

桥梁大型群桩基础的有限元计算分析

以某异形独塔斜拉桥的群桩基础为背景，采用有限元计算程序，对承台进行梁格系的结构离散，对群桩基础进行结构分析计算，并将计算结果与传统的在刚性承台假设下的计算作比较。经比较表明。新的有限元计算方法对结构的模拟更为合理，计算结果也更接近实际结构效应。     

单桩与群桩加固软土地基的有限元分析

利用大型有限元分析软件,对竖向荷载作用下单桩和群桩性状进行数值分析,给出了有限元计算中土体和桩体本构关系模型,分析桩长、桩身直径对单桩基础和群桩基础的荷载—位移曲线的影响规律,为软土地基的设计提供参考依据。     

水平荷载下群桩前后土抗力分布的数值分析

群桩基础是土木工程中主要的基础形式之一。利用由竖直桩组成的群桩基础来承受水平荷载已经十分广泛 ,桩前桩后土抗力分布特性是水平荷载下群桩受力变形特性的一个重要组成部分 ,过去的研究主要是通过实验方法和理论分析来进行的。本文用空间 2 0节点有限元进行近域土和桩的分析 ,对远域土采用空间 1 2节点无限单元 ,在桩土接融面引入空间1 6节点接触面单元 ,从而用有限元 -接触面单元 -无限元的耦和方法将群桩和土体作为一个整体进行弹塑性分析。分析中用修正剑桥模型进行近域土体的模拟 ,对桩土接触面及远域土体进行非线性分析。分析结果表明 ,本文的分析能较好的揭示水平荷载下群桩桩前、桩后土抗力的分布特性     

高层建筑桩基承台按应力图形配筋的设计方法

针对高层建筑桩基承台一般设计方法存在的问题 ,提出了用有限元法对结构整体进行分析 ,并按承台的应力图形配筋的设计方法。把此方法应用于武汉香格里拉大酒店塔楼的承台板设计计算 ,说明了这一方法的合理性和实用性。     

用非线性有限元分析倾斜荷载下的群桩基础

采用接触面单元来考虑荷载作用下桩与土体及承台与土体间的滑移、开裂,在应用桩的等效宽度概念将空间问题简化为平面问题后,开发出能考虑桩周土弹塑性及连续性等因素的倾斜荷载下群桩内力及位移分析的计算机程序,最后通过实例分析说明利用非线性有限元对倾斜荷载下群桩进行分析的方法.     

桩-土作用机理与数值模拟

桩-土间相互作用机理的研究是保证桩基础在建筑荷载作用下安全稳定的关键。在分析桩-土间相互作用的基础上,利用有限元分析软件ANSYS中的Structural模块先进的非线性功能,进行桩的有限元分析,对桩-土间相互作用方式进行了数值模拟研究。建立了完整的桩模型,并建立弹簧单元以及表面效应单元以模拟土层对桩的作用力,得到了在建筑荷载和土层作用力下桩的位移量及其轴向应力分布,为建筑基础设计提供理论依据。     

复合桩基工作性状的非线性分析

运用有限元与无限元相结合的手段,分别以非线性模型和线性模型描述桩间土体和桩周土体的变形特征,通过计算结果的分析,揭示了复合桩基的工作原理,总结了复合桩基的基本特征,研究了一些主要因素对复合桩基工作性状的影响,指出了复合桩基应用中需要注意的问题.     

冲刷作用下层状横观各向同性土中群桩水平振动响应

采用有限元(FEM)与间接边界元(BEM)耦合法,求解冲刷作用下层状横观各向同性地基中高承台群桩的水平振动响应。采用三节点梁单元对群桩进行离散;然后,基于层状横观地基频域内的解答,以及考虑桩–桩相互作用,建立了地基积分方程;再通过对积分方程离散和数值求解,得到地基的柔度矩阵;根据桩土之间的协调条件,推导出群桩与地基共同作用的方程;通过引入各基桩桩顶的边界条件,获得共同作用方程的解答。最后,通过相关数值算例,验证本文理论及结果的正确性,并讨论冲刷深度对群桩水平振动响应的影响。     

疏桩基础的受力性状分析

在桩土之间设置接触面单元对疏桩基础(桩间距≥6d)用有限元法进行分析.考虑筏板、桩与地基之间相互作用,建立三维的相互耦合的20节点实体单元-16节点接触面单元-8节点板单元数值计算模型,分析桩长、桩间距以及筏板厚度对疏桩基础的受力影响.得出一些规律性结论,便于认识疏桩基础的受力机理.     

刚性桩复合地基工程性状的数值分析

运用有限元法系统地分析了刚性桩复合地基中的桩、土荷载分担特性以及基础沉降与垫层特性、桩长、桩距等影响因素之间的关系,还探讨了垫层作用下刚性桩复合地基的有效桩长等问题,所采用的分析方法和一些结论具有工程参考价值。     

埋藏斜坡上嵌岩桩的桩群变形分析

结合高炉易地大修工程,采用有限元单元法对嵌岩桩的桩群变形进行了计算分析,以使人们对嵌岩桩的变形及破坏特性有更深的了解,从而更好地为工程建设服务,供其他类似工程参考。     

地基变形引起的高桩排架负摩擦力、内力和变形的研究

研究了将桩身杆单元与以非线性位移-反力表示的桩土单元叠加构成复合单元(桩单元)的桩结构计算方法,利用桩土侧向压力-位移、摩擦力-位移曲线,将地基滑移和沉降视为初始位移,编制了考虑地基位移、沉降引起的码头高桩排架负摩擦力、内力和变形的有限元计算程序。通过对某多级围堤接岸结构的高桩码头排架的数值分析,得出在筑堤引起的负摩擦力和土体水平滑动作用下,上部结构没有产生过大作用力,但桩基承受了很大的轴向压力和较大的弯矩,需采取一些减小负摩擦力的措施。