基于能量法差分方程的基桩承载力数值计算方法

以能量原理的基础对基桩承载性状的数值计算方法及其工程实际应用进行了深入的探讨。通过分析基桩与其埋置土层之间的能量传递建立适用于工程实际操作的基桩承载力数值计算方法。对基桩与桩侧土之间的能量传递进行了分析,通过建立桩身单元的能量平衡方程,给出了基桩工作性状计算程序所需要的能量差分方程,并将其作为程序计算的主体。基于基桩能量差分方程编制了相应计算程序,并提出了程序收敛条件,即荷载协调收敛;相对于程序收敛条件给出了相应的程序实现策略;给出了程序的计算流程以方便编程计算;最后,通过一个工程实例对程序的适用性及收敛策略的合理性进行了验证。     

单桩竖向荷载-沉降曲线的能量法数值计算

为描述桩身与地基土的能量传递过程,建立了桩身单元的能量平衡方程及考虑桩身与土层能量传递过程的桩侧阻与端阻模型。将变形协调关系作为计算边界条件,得到了完整的基桩轴力、位移、侧阻及端阻计算方法。实例计算中,通过与实测工程基桩数据的对比,显示计算结果与实测曲线较为一致。结果表明,桩身能量平衡方程及反映桩土荷载-位移关系的侧阻及端阻模型能够正确描述桩、土之间的能量传递过程;该方法能够较准确的分析基桩在多层土地基中的工作性状,能够为相关工程实践提供相应的辅助资料。     

基于能量原理的拉力型锚杆数值计算方法

基于能量原理,对拉力型锚杆锚固体的轴力与位移进行了计算分析.首先,对拉力型锚杆的承载机理以及所使用锚固单元和侧阻力计算模型做了简单介绍;其次,推导了锚固体单元的能量平衡方程,并给出其差分形式;然后,给出了拉力型锚杆锚固体工作性状的程序计算方法,并通过误差分析给出了程序收敛策略,提高程序计算效率;最后通过算例计算对拉力型锚杆锚固体承载性状进行了分析.研究表明:基于能量原理推导的拉力型锚杆锚固体能量差分方程及其程序计算方法可以合理地分析锚固体的工作性状,其计算结果可以为工程设计提供参考;拉力型锚杆锚固段的确定宜考虑锚孔直径以确定最经济的锚固长度.     

陡坡桩柱式桥墩双排桩施工数值模拟研究

西部山区公路桥梁基桩往往位于陡峭岩坡上,其受力性状比平地基桩复杂。由于基桩之间的相互作用及桩与边坡的相互作用,常规的结构力学方式的计算方法显得更为繁琐而不切实际,而采用数值计算方法能考虑桩土的共同作用,计算的结果较为理想。故本文将采用数值计算法方法对双排桩进行计算,分析在施工过程中边坡及基桩的应力分布,深入探讨该类基桩受力特点,对比分析了同等条件下单桩与双排基桩桩体水平位移,具有一定的理论和工程应用价值。     

岩质边坡上桥梁基桩受力分析及试验研究

岩质边坡上桥梁基桩具有承重与阻滑双重功能,其受力性状远比抗滑桩和平地上两侧无坡度的单一倾斜受荷桩要复杂得多.在考虑高陡岩质边坡滑坡推力的基础上,采用有限差分数值分析方法对该类基桩进行分析,推导出适用于岩质边坡上坡桥梁基桩内力及位移分析的有限差分解,并结合岩质边坡上桥梁基桩室内模型试验,对该类基桩的受力性状进行了探讨.通过计算值与实测值的比较可知,所提出的针对岩质边坡上桥梁基桩的有限差分法是可行的,深入探讨该类基桩受力特点具有一定的理论和工程应用.     

岩质边坡上桥梁基桩受力分析及试验研究

岩质边坡卜桥梁基桩具有承重与阻滑双重功能，其受力性状远比抗滑桩和平地上两侧无坡度的单一倾斜受荷桩要复杂得多。在考虑高陡岩质边坡滑坡推力的基础上，采用有限差分数值分析方法对该类基桩进行分析。推导出适用于岩质边坡上坡桥梁基桩内力及位移分析的有限差分解，并结合岩质边坡上桥梁基桩室内模型试验，对该类基桩的受力性状进行了探讨。通过计算值与实测值的比较可知。所提出的针对岩质边坡上桥梁基桩的有限差分法是可行的，深入探讨该类基桩受力特点具有一定的理论和工程应用。     

桥梁基桩屈曲机理及其分析方法

讨论了基桩屈曲分析的现有方法,进而在分析基桩屈曲机理的基础上,将桩身视为考虑几何非线性的空间梁单元,利用更新的拉格朗日坐标体系建立有限元方程,并采用弧长控制法求解有限元非线性方程组,对基桩屈曲的几何非线性有限元分析进行了探讨.利用Matlab语言编制了相应的计算程序,以现场木桩压屈试验作为计算实例进行比较,计算表明,程序的计算结果吻合较好,可用于基桩屈曲的几何非线性分析.此外计算表明,地基系数对屈曲荷载的影响明显,随着地基系数的增大,基桩的屈曲荷载也随之增大.     

桥梁基桩屈曲机理及其分析方法

讨论了基桩屈曲分析的现有方法，进而在分析基桩屈曲机理的基础上，将桩身视为考虑几何非线性的空间梁单元，利用更新的拉格朗日坐标体系建立有限元方程，并采用弧长控制法求解有限元非线性方程组，对基桩屈曲的几何非线性有限元分析进行了探讨。利用Matlab语言编制了相应的计算程序，以现场木桩压屈试验作为计算实例进行比较，计算表明，程序的计算结果吻合较好，可用于基桩屈曲的几何非线性分析。此外计算表明，地基系数对屈曲荷载的影响明显，随着地基系数的增大，基桩的屈曲荷载也随之增大。     

考虑应力扩散的复杂受荷桩非线性分析方法

为探讨复杂荷载作用下基桩受力与变形特性,提出了一种考虑应力扩散的基桩非线性计算分析方法。该文首先基于Pasternak地基模型与p-y曲线法,建立了考虑应力扩散的非线性地基反力模型;其次,建立了复杂受荷基桩受力分析模型,并根据桩段微元受力分析推导出基桩挠曲控制微分方程;在此基础上通过引入有限差分法,对控制方程求解,得到了考虑应力扩散的复杂受荷基桩非线性分析数值解答。     

岩质边坡桩柱式桥墩的受力分析研究

岩质边坡上桥梁基桩具有承重与阻滑双重功能,其受力性状远比抗滑桩和平地上两侧无坡度的单一倾斜受荷桩要复杂得多。本文在探讨和总结了桩柱式桥礅双排桩的受力特点和计算方法的基础上,采用大型通用非线性有限元分析软件MSC．Marc对其进行数值模拟,建立了岩质边坡桥梁双排基桩三维有限元计算模型,通过计算得到了岩质边坡的应力分布情况。由于桩柱式桥墩桩顶横向连梁对桩顶的约束作用,桩身变形特征也发生了明显变化,桩柱式桥墩前、后两根基桩的侧移曲线均有桩顶弹嵌的特征,使得桩身受力更加合理,对桩身材料强度的要求相对有所降低;此外,以该模型为基础,分别分析了基桩间距变化、桩体刚度变化、嵌岩深度变化及桩周岩（土）体性质变化对桩柱式桥礅双排桩受力及位移的影响,其计算结果可用于指导岩质边坡桥梁基桩的设计及施工。