瞬态机械阻抗法在工程基桩缺陷诊断中的应用研究

以1根完整无缺陷基桩和3根预先设置缺陷的基桩为研究对象,采用奥地利德威DEWESoft振动测试系统,基于瞬态机械阻抗法,对比完整基桩,对3根有缺陷基桩进行了诊断分析,探讨了基桩固有频率测试的可行性及刚度测量的可重复性。结果表明:基于固有频率的机械阻抗法多次重复测试结果一致性较好,测试结果可以反映缺陷位置、缺陷处的有效桩径,基桩缺陷程度与其刚度值具有一定的正相关关系。因此,推荐采用同一工地、地质情况基本相同的基桩刚度测试统计值,运用数理统计等方法确定一个合理的刚度值界限作为基桩缺陷程度的划分依据,以达到定量评估基桩质量的目的。     

孔壁成像技术在旧桥基桩检测中的应用

既有建筑基桩桩身完整性检测在中国鲜有报道。钻芯法可以检测桩身完整性,但无法精确判断既有建筑基桩的断裂及发展情况,存在很大局限性。笔者通过具体实例,介绍了既有建筑基桩完整性检测的一种直接精确方法——全孔壁成像检测方法。全孔壁成像检测技术可形成连续的全孔壁展开图像,使整个钻孔孔壁一目了然;可进行缺陷的准确定量分析;可对多重缺陷进行检测;可直观、精确检测缺陷位置;从而全面、精确地判断既有建筑基桩的桩身完整性和质量。     

全孔壁成像技术在旧桥基桩检测中的应用

既有建筑基桩桩身完整性检测在我国鲜有报道.钻芯法可以检测桩身完整性,但无法精确判断既有建筑基桩的断裂及发展情况,存在很大局限性.通过具体的例子,介绍了既有建筑基桩完整性检测的一种直接精确方法——全孔壁成像检测方法.全孔壁成像检测技术可形成连续的全孔壁展开图像,使整个钻孔孔壁一目了然;可进行缺陷的准确定量分析;可对多重缺陷进行检测;可直观、精确检测缺陷位置;从而全面、精确地判断既有建筑基桩的桩身完整性和质量.对同类工程具有一定的参考价值.     

计入水平力剪切变形和轴力影响的柱单元及其在支座基桩共同作用分析中的应用

基于王用中、Wilson E.L.和赵明华等分别提出的柱单元弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,推导了3种同时计入水平力剪切变形和轴力P-Δ效应的柱单元刚度矩阵方程,可模拟框架柱、剪力墙等小剪切变形轴力构件和支座等大剪切变形轴力构件的动静力工作,为计入剪切变形和轴力P-Δ效应的压弯剪构件静动力有限元分析提供了理论支撑。推导了另外两种形式的仅考虑轴力P-Δ效应的柱单元刚度矩阵方程。通过退化分析验证了本文理论推导正确。最后应用计入水平力剪切变形和轴力P-Δ效应的柱单元模拟支座偏心工作,并建立了支座基桩有限元模型,应用自编的Matlab有限元分析程序进行了案例分析。结果表明,计入水平力剪切变形和轴力效应的柱单元可较好地实时模拟支座大剪切变形下的偏心工作特性,竖向力因支座大水平剪切位移产生的偏心弯矩极为显著,对基桩受力特性影响较大,将进一步扩大轴力P-Δ效应,进而削弱基桩和支座的整体的水平刚度,有效增大了基桩内力和其等效计算长度,减小了支座基桩的整体水平抗推刚度,不容忽略;建议进行基桩设计计算以及水平力在墩台间分配计算时采用支座基桩共同作用有限元模型。     

基桩轴向刚度的非线性特征

提出了基桩轴向刚度的非线性问题，而后从基桩Ｐ－Ｓ曲线的非线性状出发，给出了用Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ法拟合基桩Ｐ－Ｓ曲线，计算基桩轴向刚度的方法，研究了桩身材料，桩的长径比，桩端阻力及桩顶轴向荷载等因素对基桩轴向刚度的影响。     

集成刚度法在基桩计算中的应用

提出了基桩的"集成抗压刚度"概念及其"抗压刚度结构"模型,创造性地建立了沉降、承载力、内力分析为一体的基桩实用计算方法.该法经与多项实测对比,基本符合实际.     

盾构隧道施工对既有桥梁基础的影响分析

针对采用盾构法进行隧道施工时对临近的既有桥梁安全性造成威胁的情况,以城轨线盾构隧道近距离下穿京沪高速铁路桥梁的实际工程为背景,分析盾构隧道施工对既有桥梁基础的影响。采用大型有限元软件ABAQUS建立铁路桥群桩基础、隧道及周围土体的三维有限元模型,模拟盾构隧道开挖过程,并对铁路桥基桩的位移、倾斜及内力的变化情况进行分析。分析结果表明:隧道盾构掘进过程中,邻近的既有桥梁基桩沿水平方向及隧道掘进方向产生了位移,同时发生倾斜;隧道盾构掘进引起的地层扰动,不仅使周围土体及基桩产生沉降,而且导致基桩产生一定的附加力,降低了桩基础的承载力。     

利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基承载力

地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳法理论,提出利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基的承载力。为了评价动刚度法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥桩基的承载力。采用取芯法并结合承载力验算结果对动刚度测试方法进行了验证,验证结果表明：相同类型的基桩动刚度的大小直接反应了其承载力的大小,基桩桩身质量越差,动刚度值相应越小。     

公路工程超声波检测基桩完整性三维成像分析

超声波作为桩身完整性类型判定的动测技术手段,大多数情况下采用跨孔透射与平测综合方法,对于基桩测试参数异常区域的可疑部位,需采用增加声测线或采用扇形扫测、交叉斜测、CT影像技术等进行复测和加密测试,确定缺陷体的位置及空间分布范围。而采用超声波检测基桩完整性三维成像技术可实现基桩缺陷体在深度和水平方向的准确定位。文中基于双声波换能器自发自收功能,通过跨孔透射与平斜测综合方法开展现场基桩完整性三维成像与试验数据的三维解译。结果表明,基桩完整性三维成像技术可对基桩声波速度和低速缺陷体进行三维立体成像,实现基桩完整性类别的客观判定。     

反射应力波曲线特征与桩身缺陷浅析

低应变反射波法[1-2]是通过分析反射应力波速度量的变化来判断桥梁基桩缺陷类型、程度和位置。对不同缺陷桩的反射应力波特征进行分析归纳,介绍低应变反射波法用于检测基桩的局限性,对判断桩身缺陷有一定参考。