桥梁工程中刚性承台下桩的工作特性研究

将杆系结构有限单元法与荷载传递迭代法相耦合,形成一桩基沉降分析计算的混合法.采用近似解析解中RandolphandWroth'Model和双曲线模型相结合,模拟桩身与桩周介质边界上剪切滑移.桩间相互作用,在采用弹性理论Mindlin方程解答计算,并考虑了桩间"加筋与遮帘"作用.分析了刚性承台下群桩桩数、桩长、桩间距和桩土模量比等群桩工作特性的影响.     

桩基础的动力群桩效应

分析桩－土－桩相互作用的机理，依据弹性Winkler地基梁理论，采用相互作用系数的概念考虑群桩效应，提出层状场地中，考虑动力群桩效应的结构等效动力刚度矩阵的计算方法，以两个代表性的实例，分析动力群桩效应的特点，并比较两个实例的差异。     

竖直荷载作用下桩与桩间土协同工作机理分析

对承台下群桩及桩间土的受力和变形机理进行了分析,应用桩与桩间土的变形协调条件,推算出桩间土分担上部荷载的定量计算式,其表达式物理力学概念简明清晰．通过工程算例,阐明了其计算过程和方法,计算结果表明,在桩与桩间土共同工作的适用条件下,桩间土分担上部荷载的效果明显．     

桩侧土抗力的群桩效率

考虑桩侧土体的应力松弛和土抗力重叠效应，提出了桩侧土抗力群桩效率的计算式，该式考虑了土质的影响，适应性强，计算结果接近于试验实测值。     

盾构施工对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响

利用有限元分析方法对盾构开挖对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响进行研究.当桩与隧道中心距离相同时,由于桩间土中附加应力叠加(群桩效应)的影响,隧道开挖引起的群桩中基桩的桩顶沉降大于单桩桩顶沉降;隧道开挖会引起群桩的竖向荷载在各基桩中重新分配,一般来说,中间桩的桩顶竖向荷载增加,边桩的桩顶竖向荷载减小;隧道开挖引起的群桩中各基桩的桩顶沉降主要取决于三个因素:基桩与隧道中心的距离、群桩效应的影响及基桩桩顶荷载的重分配;群桩基桩的水平位移主要取决于该基桩与隧道中心的距离,同时,由于承台的连接作用群桩中其它桩会增加或减小该基桩侧移;隧道开挖过程中桩侧摩阻力主要受到下面因素的影响:桩间土中附加应力叠加(群桩效应)、前排桩对中间桩及后排桩的桩侧摩阻力的保护(屏蔽效应)、桩顶荷载的重分配及桩身变形.     

微型群桩在弹性范围内的折减系数研究

采用ANSYS有限元程序建模方法,主要对弹性范围内的微型桩进行模拟,选取单桩、两桩、6桩和9桩计算在不同桩距（2d、3d、4d、5d）、不同桩长下的桩基沉降,得出折减系数。模拟研究认为：无论桩的长短,随着桩距的增大,群桩折减系数都在减小;桩距不变时,桩长相等的群桩,桩数的变化基本不引起群桩折减系数的变化。     

基于Mindlin位移解的超大群桩基础沉降计算

针对18根和64根超长大直径群桩基础,采用Mindlin位移解,假定桩端阻力为集中力和桩侧摩擦阻力呈向下线性增加分布形式后,推导出沉降计算公式.在苏通长江公路大桥主桥索塔群桩基础离心试验的模型地基条件下,按照变形比法来确定压缩土层的计算深度,对这两类超长大直径群桩进行沉降量计算.研究结果表明,与离心模型试验沉降值相比,两类群桩理论计算沉降值均偏低,18根群桩基础沉降理论计算值偏低16.8%,而64根群桩基础偏低39.9%.可见,用基于Mindlin位移解对超长大直径群桩基础进行沉降计算时,理论值偏低,同时也表明群桩效应对桩数较多的群桩沉降计算影响较大.     

盾构法隧道施工时高承台被动群桩的土拱效应

通过建立有限元模型模拟天津市地铁一号线盾构施工,有限元模型得到的土体沉降曲线与现场实测吻合,在此模型基础上进一步研究隧道开挖过程中被动群桩的土拱效应.隧道开挖时,3×3被动群桩中远离隧道的边排桩的桩间土一般形成了“反向土拱”;靠近隧道的边排桩的桩间土拱的形式主要取决于同一位置处桩与土体的相对位移.当桩的水平位移小于土体时,桩间土体形成了类似于边坡工程及堆载情况下的土拱;反之,桩间土体形成“反向土拱”.桩长增加,当桩、土水平位移接近时桩间土拱效应肖失;与地面堆载等典型的被动群桩不同,隧道开挖时当被动群桩的桩间距由4m减小至2m时土拱效应消失.     

竖向荷载下超大群桩受力变形分析

根据模型试验研究结果，分析了在竖向荷载作用下超大群桩基础的荷载传递特点、群桩的承载性关和桩侧摩阻力的发挥特性。试验结果表明。在本试验条件下，荷载在桩间的分配，最终以中心部分桩受到的荷载量大；桩身下部轴力明显小于上部轴力；随荷载的增加，桩身侧摩阻力由下部先行发挥并逐步向上发展。     

盾构施工对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响

利用有限元分析方法对盾构开挖对3×3群桩的沉降、变形及桩侧摩阻力的影响进行研究.当桩与隧道中心距离相同时,由于桩间土中附加应力叠加(群桩效应)的影响,隧道开挖引起的群桩中基桩的桩顶沉降大于单桩桩顶沉降;隧道开挖会引起群桩的竖向荷载在各基桩中重新分配,一般来说,中间桩的桩顶竖向荷载增加,边桩的桩顶竖向荷载减小;隧道开挖引起的群桩中各基桩的桩顶沉降主要取决于三个因素:基桩与隧道中心的距离、群桩效应的影响及基桩桩顶荷载的重分配;群桩基桩的水平位移主要取决于该基桩与隧道中心的距离,同时,由于承台的连接作用群桩中其它桩会增加或减小该基桩侧移;隧道开挖过程中桩侧摩阻力主要受到下面因素的影响:桩间土中附加应力叠加(群桩效应)、前排桩对中间桩及后排桩的桩侧摩阻力的保护(屏蔽效应)、桩顶荷载的重分配及桩身变形.     

圆柱桩群绕流特性试验研究

通过水槽试验,研究了不同圆柱桩群对均匀水流绕流流态的影响程度,对比分析多组试验研究数据发现了:圆柱桩群对均匀水流的影响规律,不同圆柱桩群对同样水流影响性质与程度的差别,不同圆柱桩群对水流流态影响范围的规律,圆柱桩群的阻流率、排架密度和桩群长度对水流流态的影响规律,不同流速水流对圆柱桩群绕流流态影响规律.得出结论:桩群阻...     

哈萨克斯坦扎姆希河桥项目群桩基础特性的应用研究

依托哈萨克斯坦共和国国级公路第6标段中的扎姆希河跨河桥工程,采用预制群桩技术提高施工效率和质量。通过分析群桩基础不同桩长、桩间距和桩端阻力对沉降的影响,绘制荷载与沉降的关系曲线,研究预制桩基础的特性和应用。研究表明,该桥桩基设计的最优方案为桩的长径比约为20,桩间距为桩径的3.4倍,桩长9 m。     

桩群绕流后方流态影响区段比较测试研究

通过有限深度均匀流水槽试验研究了不同的圆柱桩群与方柱桩群对均匀水流绕流后方流态区段影响程度及范围,对多组试验研究数据对比分析研究揭示：桩群绕流对均匀水流的影响规律、性质与程度;桩群后方流场流态影响区段范围的影响规律.发现同排列形式的方柱桩群对水流绕流的影响甚于圆柱桩群;垂直于水流方向排列桩柱密度对桩群绕流的影响甚于顺水流方向桩柱排列的密度;雷诺数对桩群绕流影响很大;水利工程实际中采用小尺寸桩柱优于大尺寸桩柱.     

PTC群桩施工对连云港海相软土的扰动规律现场试验研究

为了解PTC群桩的施工对连云港软土具体的扰动规律,掌握其桩间海相软土孔隙水压力的积累和消散、软土强度变化特征,进行了现场PTC管桩群桩沉桩现场试验研究,得到了一系列有益的结论,将对其设计、施工起一定的指导作用。     

粘土中横向受荷群桩性状的试验研究

本文通过模型试验研究粘土中横向受荷群桩的性状,以无量纲对比法分析了各校的p-y曲线特性。结果表明,排桩中的前桩可按单桩考虑,后列桩可由折减系数η考虑群桩效应。文中主要分析了桩距、深度、荷载对η的影响,并给出了经验公式。经与原型试验结果验证,二者较为吻合。可供桩基设计时参考使用。     

基于Mindlin位移解的群桩沉降计算

利用Ｍｉｎｄｌｉｎ位移解,推导了不同形式（短形、正三角形、倒三角形、正梯莆、倒梯形等）的桩侧摩阻力的地基土中引起的位移公式;对不同桩长、桩距、桩侧摩阻力的群桩沉降提供一种计算方法。实例分析表明,计算结果较Ｍｎｄｌｉｎ应力解更合理。     

桥梁桩基础分析实用方法

本文根据弹性地基梁理论建立力学模型，供用水平面弯曲梁传递矩阵，结合《公路桥涵设计规范》桥梁群桩的计算假定，建立了一套精确而实用的，非常适合于微机计算的桥梁桩基础内力的计算公式。经示例计算，证明本方法解析桥梁桩基础精确、可靠，可供工程实际设计采用。     

桩间土的再固结与桩承载力的时效

分析了桩间土中超孔隙水压力的分布及大小，建立了桩间土再固结模型，用三维固结理论编制了计算程序，并将计算的桩间土固结度增长与实测桩承载力的增长进行了对比，两者的后期增长率吻合较好，表明可由桩间土固结度的增长来预估桩承载力的增长。     

承台底地基土脱空后桩与桩间土的共同工作

建立了脱空量变形计算模型,进行了桩基承台下桩间土脱空量的计算,在脱空发生时,对桩承台与承台底地基土再接触后的受力机理和变形特点进行了分析,建立了桩与桩间土共同工作的必要条件。通过理论分析,推导出桩间土参与共同工作分担上部荷载的定量表达式。结果表明,按此理论设计和布桩可取得较好的经济效果。     

荷载传递法在桩筏基础沉降中的应用研究

用荷载传递法分析单桩,在分层地基模型中引入了土的邓肯一张本构模型,以此为桩土间的联结方式计算桩土地基柔度矩阵,土中应力的求解用Mindlin应力解和Boussinesq应力解计算,最后计算了一个工程实例,结果证明本文方法是可行的．