基于离散元方法的竖直群桩冰荷载分析

在高纬度海域或高寒地区的江河中,碎冰对海洋平台桩腿和桥墩等直立群桩结构产生很大的冲击作用,并在一定条件下造成不同程度的破坏。依据碎冰在自然条件下的离散分布特性,采用Voronoi切割算法构造随机分布和具有非规则几何形态的碎冰初始状态,在此基础上采用若干个具有黏结-破碎功能的球形颗粒构造具有一定厚度、尺寸和形状等物理参数的河冰离散单元模型,将竖直群桩简化为刚体结构,从而对碎冰的运移及其对群桩的冲击作用进行数值模拟。在此基础上可确定碎冰撞击下的群桩冰荷载,并分析冰块尺寸、冰速和冰厚对桩结构所受冰荷载的影响。     

竖向荷载作用下斜桩承载特性数值分析

近年来,斜桩在桥梁、码头、海上钻井平台及大型输电线路塔架基础等工程中得到广泛应用,研究不同倾角斜桩的荷载传递及承载特性实用意义较大。基于ABAQUS软件,考虑桩土接触特性,模拟分析了不同倾角斜桩的承载特性。结果表明:桩身倾角不大于10°时,倾斜角对单桩的极限承载力影响不大,但会在桩身产生一定弯矩以及桩顶产生一定的水平位移;桩身轴力沿桩长方向的衰减速率随桩身倾角的增大而增大;斜桩桩身弯矩主要分布在桩顶下1/2桩长范围内,其最大值的位置不受桩身倾角以及桩顶竖向荷载的影响;斜桩桩身侧摩阻力沿桩长大致呈"S"型分布,其桩顶以下1/6桩长范围内侧摩阻力远远大于直桩。     

静压桩终压力及单桩竖向承载力的相关性

以苏南软土地区的静压桩施工实测资料为依据,着重分析了静压桩的终压力与单桩竖向承载力之间的相互关系,并按照静压桩的入土深度,提出两者之间的相关性估算方法,为静压桩的安全、合理施工提供参考。     

负摩阻力计算及对桩承载力的影响

探讨了负摩阻力的计算方法及考虑负摩阻力时对桩承载力的验算，对软土层超过１５米，上部堆载大或地下水位大幅度下降地区的桩，尤其是端承桩而言，具有较大的工程实际意义。     

考虑邻近建筑物影响的内撑式排桩基坑支护局部破坏研究

基坑开挖与周围环境相互影响,而邻近建筑物对基坑支护体系局部破坏的影响鲜有研究。通过内撑式排桩支护砂土基坑模型试验,研究了坑外有、无建筑物两种情况下基坑开挖、支撑局部破坏和桩后砂土渗漏对内撑式排桩基坑支护体系受力及变形性能的影响。试验结果表明：受邻近建筑物的影响,随基坑逐渐开挖,平行于邻近建筑物长边的支护桩桩顶水平位移增大,而垂直于邻近建筑物长边的支护桩桩顶水平位移减小,同时基坑中部内支撑轴力明显增大,角撑次之,边撑反而减小;邻近建筑物对平行于建筑物长边的支护桩桩身弯矩及反弯点影响较大,而对垂直于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较小;局部内支撑破坏引起的坑外地面沉降较小,而内支撑连续破坏导致坑外地面产生显著沉降,影响范围为0.12~0.23倍开挖深度,同时临近的未失效支撑轴力显著增大,易引发连续破坏;邻近建筑物对平行于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较大,对垂直于建筑物长边的支护桩桩身弯矩影响较小。当桩后砂土出现渗漏时,对平行于邻近建筑物长边的支护桩影响更为明显。     

框架结构护岸新技术在城市河道中的应用

好溪堰河是贯穿浙江省丽水市主城区的一条千年古河道,在河道整治过程中,受制于河道周边的密集建筑物,传统的河道护岸技术均难以同时满足水利、市政、交通及景观的多元化要求。在分析其他创新河道护岸技术特点及存在问题的基础上,提出了适用于城市河道的桩柱式、框柱式两种框架结构护岸新技术,这两种护岸在维护河道周边建筑物稳定的同时,均具有不加深河床就可拓宽河道过流断面、不减少河岸用地、保持岸路畅通、改善水质及生态效果、提高亲水性等优点,在丽水好溪堰河水系整治工程中应用较为成功。     

试析钻孔灌注桩基础施工技术在桥梁工程中的应用

通过以某桥梁工程为例,探析了钻孔灌注桩基础施工技术在桥梁工程中的具体应用,并为类似桥梁工程的基础施工人员提供了一定的参考和依据。     

基于粗糙集的载体桩质量核心影响因素分析

针对载体桩质量不容易控制的特点,在剖析载体桩承载机理的基础上,分析了影响载体桩质量的各因素,并引入粗糙集理论,建立了影响因素约简模型。以邯郸地区载体桩工程为例,通过模型约简得出最小的影响因素集,从而确立了影响载体桩质量的核心影响因素,为载体桩的质量预测和控制提供理论依据。结果显示该方法克服了目前人们以主观和定性分析为主的缺点,可信度较高。     

长短桩复合地基设计计算方法探讨

分别从长桩和短桩作用机理两方面阐述了长短桩复合地基的作用机理。以刚性长桩和柔性短桩组合成的长短桩复合地基为例,对常用的长短桩复合地基承载力计算方法之面积加权法和分步叠加法进行了介绍和对比分析,得出两种方法计算结果的一致性,并通过工程实例进行了验证。对长短桩复合地基沉降计算方法之复合模量法和增大系数法进行了介绍,分析了两种计算方法产生误差的原因,给出了一个采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降的工程实例,工程实例计算结果与实际观测结果较吻合。建议采用增大系数法计算长短桩复合地基沉降时有必要对加固区桩间土模量增大系数进行适当修正,修正系数的取值范围需通过对大量工程实例进行分析后确定。     

Evaluation of group effect of pile group under dragload embedded in clay

A simple semi-empirical analysis method for predicting the group effect of pile group under dragload embedded in clay was described assuming an effective influence area around various locations of pile group. Various pile and soil parameters such as the array of pile group, spacing of the piles (S), embedment length to diameter ratio of piles (L/D) and the soil properties such as density (γ), angle of internal friction (φ) and pile-soil interface friction coefficient (μ) were considered in the analysis. Model test for dragload of pile group on viscosity soil layer under surface load consolidation conditions was studied. The variations of dragload of pile, resistance of pile tip and the layered settlement of soil with consolidation time were measured. In order to perform comparative analysis, single pile was tested in the same conditions. The predicted group effect values of pile group under dragload were then compared with model test results carried out as a part of the present investigation and also with the values reported in literatures. The predicted values were found to be in good agreement with the measured values, validating the developed analysis method. The model test results show that negative skin friction of pile shaft will reach 80%–90% of its maximum value, when pile-soil relative displacement reaches 2 mm. Foundation item: Project(50679015) supported by the National Natural Science Foundation of China