抗滑桩土拱效应的数值模拟

利用FLAC3D软件对抗滑桩后土体产生土拱效应的形成机理进行了三维数值模拟,解释了抗滑桩作为一种非连续支护结构却能对滑坡起到较好的支护作用的原因;文中通过分别改变土体的内摩擦角、黏聚力以及抗滑桩的桩间距,对比分析上述各变量的变化对土拱效应的影响。研究表明：土体的内摩擦角、黏聚力的变化与土拱效应成正相关,桩间距与土拱效应反相关,且当桩间距大于8倍桩径时桩间土拱效应基本消失,基于对这三个因素的研究,建议在c、φ值较大的土体中可以考虑设置桩径和桩间距均稍大一点的抗滑桩;反之亦然。     

遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用分析*

结合某工程,对遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用进行数值分析,研究了桩土相关计算参数对桩土作用的影响。由于遮帘桩的存在,在受到后方土压力时,遮帘桩桩间土压力向两侧遮帘桩传递,这样减小了前排桩承受的土压力,产生土拱效应,提高了接岸结构的承载力。土的粘聚力与内摩擦角对桩土相互作用影响较大,随着粘聚力与内摩擦角的增加,遮帘桩荷载承担比均有所增加,最后都趋于稳定值,当粘聚力达到一定值时,内摩擦角对桩土相互作用影响较小。遮帘桩间距及遮帘桩与前板桩间距对桩土作用影响较大,只有综合考虑,才能优化码头设计。土的弹性模量、泊松比、桩土摩擦系数对桩土相互作用影响较小,在设计时可作次要因素考虑。     

考虑桩土变形协调的复合地基变形计算模型的初步研究

本文针对当前求解刚性基础下复合地基沉降变形时较少考虑桩土间变形协调的情况,对若干试验结果进行了分析,并对复合地基的单桩侧摩阻力分布形状作了一定的假定,简化计算,然后联合荷载传递法,Mindlin解答和弹性力学解答得到了单桩模型中桩体和桩间土的变形计算模型。     

基于圆孔扩张理论的CFG桩成桩效应计算分析

利用圆孔扩张理论对CFG 桩处理公路软粘土的成桩效应进行了理论分析,依据工程实例对沉管引起的桩间土超静孔压、地表隆起量及土体挤密性进行了计算。研究结果对深入理解CFG 桩沉管的“隔桩跳打”工艺,解释单桩沉管过程对相邻已打桩成桩质量的影响,以及复合地基桩间距的合理设计均具有理论和实用价值。     

高桩码头溶洞桩承载力设计探讨

结合长江中游岩溶地区二根不同情况的桩基自平衡试验和应力测试结果,对桩的荷载传递特性进行了详细的对比分析,分析结果表明,溶洞高度范围内的桩侧阻力尺寸效应系数几乎为零,桩端阻力与溶洞大小、尺寸无关。在计算溶洞嵌岩桩轴向承载力时,端阻力尺寸效应系数仍按规范规定取值,侧摩阻力尺寸效应系数需考虑现场实际。     

弹性理论下双排抗滑桩的响应分析

在土体稳定系数不够，土体临滑状态或者滑坡体缓慢滑动的情况下对双排抗滑桩的位移解析。这在以前的文章讨论得比较多，但是对这些响应与荷载之间的关系讨论的并不多，它们之间规律并没有被揭示出来。文中是在弹性理论下建立了双排抗滑桩的计算模型，利用力法和绕曲线方程求解了桩身位移，再利用转角位移方程求解了双排抗滑桩的桩顶侧移量并发现结构的侧移量是荷载的双线性函数，并利用有限元模型验证了结论，通过该公式编写程序计算也很方便。     

抗滑桩基兹布尔格计算方法的不足及其改进

抗滑桩临界桩距的计算对抗滑桩设计有重要影响。基兹布尔格算法考虑了土拱作用,是理论上较为合理的算法。分析了基兹布尔格临界桩距计算公式中不足之处,并对其进行修正。改进算法克服了原有不足,较全面反映了临界桩距与桩宽、滑体性质以及滑坡推力之间的关系。改进后对比验算证明,改进后的算法更切合实际。     

基于MIDAS的抗滑桩三维数值模拟及优化

某港区护岸工程区域的地质条件较差,软土层较厚,岸坡整体稳定性不满足要求,采用抗滑桩进行加固处理。基于MIDAS GTS NX软件,建立三维有限元模型,根据边坡不打抗滑桩情况下的等效塑性应变云图,确定抗滑桩桩长,分析不同桩型、桩径、桩距、平面位置下的桩内力、整体稳定系数及工程费用,选择最优的抗滑桩布置方案。结果表明,桩距在3.5D范围内,桩弯矩随着间距增大而增加,桩距达到3.5D后,桩弯矩不再显著增加;桩距在3.5D范围内,岸坡整体稳定系数随桩距增大无显著变化,超过3.5D后会逐渐降低;抗滑桩能有效改变岸坡的塑性区分布,整体稳定性提高了近30%。     

港口工程单桩垂直承载力及可靠度分析

为修订JTJ254-1998<港口工程桩基规范>,在全国范围内收集了49根港口工程预制单桩的实测资料,对计算预制单桩垂直承栽力的方法进行了研究,并对单桩垂直承载力进行了可靠度分析.根据分析结果,提出了根据荷载比大小对桩垂直承栽力分项系数进行取值的建议.     

高桩墩式桩台的三维有限元分析

利用大型有限元计算软件ＡＮＳＹＳ对高桩墩式桩台整体结构进行了三维有限元分析。通过对这种大型的工程结构建立空间有限元模型进行计算,并采用工程中常用的ｍ法来处理桩土相互作用问题,为高桩墩式桩台结构计算开创了一条新途径。     

半刚性水泥搅拌桩软基加固三维数值模拟

半刚性水泥搅拌桩加固处理的海堤软基沉降计算等问题基本以复合地基法为主。为对比分析复合指标与实体桩计算结果的差异,结合某斜坡式海堤工程实例,以岩土有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,分别采用实体桩及复合指标建立水泥搅拌桩海堤软基加固稳定性分析的空间弹塑性有限元数值模型。结果表明,实体桩模型能够较清晰地模拟出桩间土体的"土拱"效应、桩头平面处桩土间的沉降差,以及水泥搅拌桩对于桩间土体的"约束"作用,更为真实地反映软土地基的位移及应力分布情况。分析成果对类似工程以及半刚性桩加固处理软基的数值模拟计算具有一定的参考意义。     

抗滑桩在限制性航道岸坡整体稳定中的计算方法

针对抗滑桩在限制性航道岸坡整体稳定中受力复杂、计算方法种类多样且各方法中桩及土各自提供的抗滑作用不易量化等问题,依托长湖申线(浙江段)航道扩建工程中抗滑桩的应用实例,通过对实例中的典型护岸断面建立多组模型数据进行受力分析及比较,总结归纳出抗滑桩在限制性航道岸坡整体滑移稳定中的各种破坏模式、最不利滑弧形成的位置、特性等规律进行分析及探讨,并借鉴抗滑桩理论研究中的相关成果给出抗滑桩在岸坡整体稳定中的简易计算方法,得出抗滑过程中桩及土各自提供的有效作用力。     

遮帘式板桩码头的遮帘效果及其影响因素分析

为使遮帘桩达到更好的遮帘效果,需要对相关的影响因素进行分析,如遮帘桩与前墙的距离(桩墙间距)、遮帘桩之间的间距(桩间距)。结合工程实例,建立了有限元分析模型,通过计算前墙所受土压力及弯矩,分析了遮帘桩的遮帘效果。进一步利用有限元法分析了桩墙间距与桩间距对遮帘效果的影响。结果表明:当桩墙间距增大时土压力增大,而土压力的增幅减小;桩间距存在临界值,当桩间距小于临界值时土压力的变化很小,当桩间距超过临界值时土压力变化明显。     

预制桩承载力时效的人工神经网络预测

分析预制桩单桩承载力时间效应的机理，说明其主要与桩长、桩截面积、土体摩擦角、渗透系数、弹性模量、休止期6个参数有关，建立了考虑时间效应的预测单桩承载力的误差反馈型神经网络模型。该模型充分考虑了桩周土固结对桩承载力的影响，输入层神经元为以上6个参数，物理意义明确且容易确定；训练模式采用共轭梯度法。对34根桩的计算表明该模型预测结果与实测值吻合，说明其是科学有效的。     

采用X形桩的遮帘式板桩码头结构静力分析

X形桩是一种反拱曲面异型桩,相比于同等截面积的矩形桩和圆形桩,X形桩具有更大的截面周长和惯性矩,受力性能更好。结合京唐港32#泊位遮帘式板桩码头结构,以X形桩代替传统的矩形桩,研究其对结构静力的影响。结果表明:相同桩间中心距时,以X形桩替代后可减小前墙弯矩;在同等桩间净距1.75 m下,两类模型的前墙最大弯矩基本相同。相同荷载作用下,前墙位移主要受桩间中心距影响,X形桩形状影响效应很小;锚碇墙水平位移受桩间中心距和遮帘桩形状的影响均很小。桩间中心距、净距与桩间土体土拱效应直接相关,对前墙弯矩、土压力、遮帘桩弯矩等有显著影响。桩间中心距为4.05 m或桩间净距为1.75 m时,结构内力改善效果较优,可采用该间距的X形桩替代矩形桩,节约工程造价。     

整体卸荷式板桩挡土结构三维有限元数值模拟分析*

整体卸荷式板桩挡土结构是深厚软土地区高桩码头良好的接岸结构形式,采用有限元数值分析方法得到不同桩排距、后排桩间距和开挖深度条件下该类挡土结构前后排桩受力和变形特征并进行研究。结果表明,增加前后排桩间距可以减小桩基的水平变形,并使前后排桩的桩力分布更加合理;改变后排桩间距使前排桩水平和竖向位移均逐渐增大,前后排桩端部弯矩和剪力都增大;开挖深度的增加使结构水平位移增加。     

桩基参数对岸坡稳定影响的数值模拟研究

针对桩基对岸坡稳定影响的问题,采用数值模拟方法分析有桩岸坡的桩间距、桩边长、桩长等参数的变化对岸坡稳定的影响。结果表明,对于同一岸坡和桩顶自由的条件,决定桩基对岸坡稳定作用效果的参数是桩边长(桩径)与桩间距的比值,即边距比(径距比),对特定的土层,存在一个边距比(径距比)值使桩基对岸坡稳定发挥最优作用;在桩尺寸和桩间距不变的情况下,单纯增加嵌固土层内的桩长,并不能提高桩基对岸坡稳定的作用效果。     

双线船闸对拉钢板桩结构受力特性

以新夏港双线船闸工程为例,利用ABAQUS建立船闸闸室和周围土体有限元分析模型,并根据施工期原型观测数据进行模型验证。基于观测数据和数值分析,探讨在施工过程中单锚板桩和对拉板桩的受力特性。研究了两种不同板桩结构随着闸室土体开挖的内力与变形规律以及板桩墙两侧土压力分布等问题。结果表明:施工期内,两侧单锚板桩变形基本一致,中间对拉钢板桩变形基本一致,整体性良好;闸室单侧开挖时,开挖侧对拉板桩的工作状态与单锚板桩相同;后排板桩发挥锚碇作用,其水平位移、土压力均随着土体深度逐渐增大。     

株洲二线船闸深基坑双排桩结构的受力特性

对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。     

双排板桩间土压力计算方法及其应用

现有双排板桩间土压力的计算大都直接采用经典土压力公式,没有综合考虑桩间土与板桩之间摩擦力的影响.针对以上问题,根据极限平衡理论,考虑桩间土与板桩之间摩擦力、桩间宽度的影响,得出了双排板桩间土压力的计算方法.对其进行拓展,使之能应用于黏性土、非黏性土、不可压缩基础、可压缩基础上.随着板桩间宽度的增加,该方法计算出的土压力呈曲线分布,渐近线接近于垂直线,土压力值的大小接近于朗金公式.经与有限元软件Plaxis的结果对比,土压力计算结果趋向性相同,土压力计算值基本一致,证明该计算方法基本合理可靠、结果可信.