粘土中超长单桩的模型试验研究

超长桩的承载性能是一个非常复杂的问题,通过室内模型试验对超长单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理进行分析,研究了超长桩的一些承载性能问题。     

超长群桩竖向承载特性的有限元分析

采用三维有限元程序对竖向荷载作用下超长群桩的承载性状进行分析。土体本构关系采用Dun-can-Chang双曲线非线性弹性模型,桩、承台采用线弹性模型,桩土界面采用刚塑性无厚度接触面模型。讨论了承台、桩底地层条件、桩长、桩距、桩数等对超长群桩承载形状的影响。得到了超长群桩承载形状的一些规律,对实际的工程实践具有一定的指导意义。     

水平静力荷载作用下桩伴侣工作性状有限元模拟及与无伴侣构造形式的比较分析

借鉴现浇混凝土大直径管桩(PCC 桩)水平承载足尺试验和数值模拟的成果,建立水平荷载作用下多个构造形式有无伴侣的单桩有限元数值模型。对比计算与分析表明,对于低承台桩基设置桩伴侣可确保承台向地基土传递水平荷载,成倍减小基桩的应力和位移;对于桩身范围地基土模量低的低承台桩基的水平承载性状也有一定的改善;配备桩伴侣后,将桩与承台的连接方式由刚接改为铰接也能大幅度减小桩身内力,桩顶与承台的距离可单纯考虑竖向承载力和变刚度调平基础底板沉降的需要;设置桩伴侣后可取消褥垫层;桩伴侣的高度变化对水平荷载作用下桩内力和位移影响很小;在罕遇地震等荷载工况下,桩伴侣可作为耗能构件,首先牺牲伴侣,避免或延迟桩头的破坏。     

粘土中超长单桩的模型试验研究

超长桩的承载性能是一个非常复杂的问题，通过室内模型试验对超长单桩在竖向荷载作用下的荷载传递机理进行分析，研究了超长桩的一些承载性能问题。     

桩基础承台效应分析

对单桩、不同尺寸的单独承台、不同复合桩基的模型进行了压载试验。并从理论上分析了低承台复合桩基在承台的作用下桩周土受荷变化、荷载传递变化及承载力的变化,得出承台不但本身可分担荷载,而且可使桩侧摩阻力、端阻力均有提高的结论。证明了低承台复合桩基在竖向荷载作用下,承台的效应可提高桩基承载力。     

变刚度调平布桩模式下筏底地基土承载性状研究

针对桩基变刚度调平设计方法进行了现场大型模型试验和具体工程实测跟踪分析,测量了变刚度调平布桩模式下筏底地基土反力,对比模型试验和工程实测结果分析了不同荷载级别下桩土荷载传递特性和桩土荷载分担比规律。按变刚度调平原则进行设计的桩筏基础,主楼荷载向两侧裙房传递的范围约为裙房1.25跨左右,荷载扩散强度随裙房层数增多而增大。筏板边缘与中心点处土反力比值在1.89~1.23之间。相当于工作荷载时,筏板下地基土约分担总荷载的37.5%,并随荷载增大而提高。这说明变刚度调平设计将核心筒外围设计为复合桩基既合理又能有效地发挥桩和承台的承载作用,减小用桩量,还可最大限度减小差异沉降。     

柔性群桩与地基相互作用的非线性分析

对桩侧土采用非线性荷载传递函数 ,桩端土采用线性荷载传递函数 ,同时考虑桩周土所分担的荷载对桩基荷载传递规律的影响 ,首次将增量荷载传递矩阵法与微分方程的近似解法———子域法相结合 ,推出了刚性承台下柔性群桩与地基非线性相互作用的系列近似解析算式。得出了如下结论 :刚性承台下 ,中桩、承台边缘桩及角桩的桩侧摩阻力沿深度的分布规律不完全相同 ,且各桩侧摩阻力发挥的程度也不一样 ,角桩侧摩阻力发挥最大 ,边中桩次之 ,中桩侧摩阻力发挥最小。     

承台-群桩-土共同作用的试验研究

为了研究群桩基础中承台、群桩,和土的共同作用及其工作性状,进行了与工程实际相符合的现场群桩试验,通过安设的测试仪器对承台下基土反力、桩侧摩阻力、桩端阻力等进行了测定。根据试验结果分析了承台、桩、土的相互作用特性,对承台下基土反力的分布、群桩基础中的荷载传递规律、荷载分担等进行了研究,并与单桩的情形进行了比较。在最后提出了基于试验的若干建议。     

承台约束和竖向荷载对双桩水平承载力影响的研究

实际工程中桩基不仅承受竖向荷载,而且桩顶受到承台的约束,因此采用桩顶自由条件下的单桩水平承载力作为设计依据难以充分反映桩基在水平荷载下的实际工作状态。目前关于承台和竖向荷载对双桩及群桩水平承载性能影响的研究还比较少。为探讨承台约束和竖向荷载等因素对双桩水平承载力的影响,进行了10组现场水平静载荷试验。试验结果表明:桩顶约束对双桩承台短边方向水平承载力的影响不明显,而对长边方向的水平承载力有明显影响;水平受荷方向对双桩水平承载力有明显影响,其中承台长边方向的水平承载力明显大于短边方向的水平承载力;承台长边和短边方向的双桩水平承载力对桩顶竖向荷载的响应不同,当竖向荷载在3倍单桩竖向极限荷载范围内时,两个方向的双桩水平承载力均明显提高。     

刚性桩复合地基应力及沉降规律数值分析

通过ANSYS三维弹性有限元的数值分析 ,以CFG九桩复合地基为例 ,研究了在竖向荷载作用下群桩复合地基中承台 -垫层 -桩 -土的共同作用特性 ,对群桩复合地基的桩体荷载传递规律、桩土应力比、沉降及其影响因素进行了系统的分析。     

配筋方式对桩基厚承台承载性能影响的试验

为研究不同配筋方式对混凝土厚承台承载性能的影响,通过对3个配置不同形式钢筋的混凝土9桩承台进行破坏性试验,对不同配筋形式的承台受力机理和破坏模式进行探讨,证明厚承台符合空间桁架模式的受力特点,集中方式配筋有利于发挥钢筋的抗拉作用,在承台中部配置的钢筋网片能延缓混凝土压杆的劈裂破坏,在承台底部集中配筋的基础上增加中层钢筋网能有效提高承台的承载力。最后给出桩基承台配筋设计的建议。     

DX桩单桩竖向抗压承载力及桩身完整性检测的现场试验研究

在简要介绍 DX 桩概念及特点的基础上,结合一个工程实例,对现场静载试验数据和动测实测波形进行了分析。结果表明 DX 桩中的承力盘在整个加载过程中承担了相当一部分荷载;用 PTA 动测系统检测 DX 桩的桩身完整性,能较好地反映 DX 桩的真实特性。     

桩基承台的破坏机理及其承载力设计方法的研究

通过对桩基承台的破坏机理的分析 ,提出了承台斜截面抗弯配筋的深梁设计方法以及承台抗剪切和抗冲切承载力的改进计算公式 ,分析了承台抗冲切和抗剪切的互补性 ,并用算例与现行规范法进行了比较。     

高速铁路CFG桩复合地基新型预制圆板桩帽试验研究

对高速铁路CFG桩复合地基中的新型预制圆板桩帽进行了现场试验研究,结果表明:预制圆板桩帽的承载性能由受弯承载力控制,其受弯主裂缝在桩帽顶面大致沿直径方向发展,在桩帽侧面呈上宽下窄,并向下延伸;采用FLAC有限元模型和提出的简化方法计算桩帽的受弯承载力是有效的,桩帽受弯开裂的计算值与现场试验实测值符合较好;提出的4种桩帽均可满足项目工点的复合地基承载力的要求,其安全系数分别为1.33,1.76,2.38及3.11。     

挤扩支盘桩在湿陷性黄土地基中的浸水试验

通过对湿陷性黄土中的3根挤扩支盘桩进行预浸水静载荷试验。结果表明,支盘桩荷载-沉降曲线为缓变型,具有较好的承载性能,荷载传递规律与在非湿陷性黄土地基中具有相似的性质,桩身各段承载力的发挥具有明显的顺序性。试验结果为湿陷性黄土地基中支盘桩的应用提供了依据。     

土层参数对支盘桩承载性状影响的有限元分析

通过改变挤扩支盘桩周围不同土层的性质,用有限元方法分析了土层弹性模量对桩承载力及荷载传递过程的影响程度,研究了支盘桩桩身轴力和桩侧摩阻力沿桩长的变化规律。结果表明,支盘桩的承力盘处于不同土层中对桩承载力和荷载传递过程的影响程度不同,其中桩端土层的承载力对桩承载力影响最大,对最上层土的影响最小。     

带帽刚性桩复合地基现场足尺试验研究

为深入、全面了解带帽刚性桩复合地基工作性状,通过在苏州绕城高速公路两试桩区的现场足尺试验,重点研究带帽刚性桩复合地基的荷载沉降、载荷板与桩体的沉降差、地表土应力分布特征、剖面沉降等性状规律。试验研究结果表明:带帽长桩型复合地基较带帽短桩型复合地基易于控制地基沉降变形和提高地基承载力,在设计荷载下带帽短桩型复合地基较带帽长桩型复合地基更能发挥地基土承载作用,桩帽下土体与桩帽间土体承载性能及发挥程度不同。由于桩帽能均化桩顶应力,起到刚性板作用,带帽桩体与桩帽下土体能产生近似等量的竖向变形,同时保证了垫层的整体效应。试验分析成果有助于建立带帽刚性桩复合地基计算模型、完善带帽刚性桩复合地基工作性状研究以及优化工程设计。     

从荷载传递角度分析摩擦桩承载力时效性

采用静载试验的方法,从荷载传递角度研究饱和软土中的预制桩经过不同休止期后,桩身不同部位的侧摩阻力及桩土相对位移随时间的变化规律,本质上分析了饱和软土中摩擦桩时效性对承载力的影响.     

承台传力机理及设计方法研究

基于对厚承台的非线性有限元分析结果,研究了厚承台的传力机理.研究发现厚承台的传力机理符合空间桁架模型理论.在分析了厚承台承载力的主要影响因素后提出斜压杆承载力和拉杆承载力的计算公式,采用拉压杆模型计算了厚承台的极限承载力,算得承台的承载力与试验结果吻合较好.     

挤扩多支盘混凝土灌注桩承载力试验研究

根据挤扩多支盘混凝土灌注桩 (以下简称多支盘桩 )的现场静载荷试验结果 ,分析多支盘桩的荷载传递机理。试验结果表明 ,随着竖向荷载的增加 ,由上到下各承力盘或分支先后发挥其端承作用 ;各承力盘或分支上、下一定范围内桩侧摩阻力不能发挥出来 ,建议在多支盘桩设计时 ,承力盘或分支间距宜不小于 (4～ 6)d (d为桩径 ) ;对于粉土、粉质粘土 ,桩侧极限摩阻力为 30～70kPa,所对应的极限位移为 5～ 2 0mm ;桩侧极限侧摩阻力和极限位移随土层埋深而增大。在相同条件下多支盘桩的极限承载力比等截面桩高 50 %。