考虑桩与冻土相互作用的单桩轴向静载数值分析

依据弹性地基梁的基本理论,提出了冻土弹簧刚度的计算方法,依托格尔木多年冻土桩基试验场试验桩,采用ANSYS中的实体单元和弹簧单元模拟桩与冻土的相互作用,基于“m”法建立了单桩桩土空间体系的有限元模型,进行轴向静载分析,有限元计算结果与实测值吻合较好,并与RANDOLPH法进行了比较。结果表明:文中提出的土弹簧刚度的计算公式能更好地反映多年冻土区桩土的相互作用效应,证明了该文方法的可行性。最后通过参数分析,给出了格尔木多年冻土区试验桩地质条件下单桩影响半径系数的取值范围,讨论了“m”值及配筋率对单桩Q-S曲线的影响。     

基于摩擦界面元预应力管桩复合地基承载性状数值分析

本文依托预应力管桩处理淤泥质软基的复合地基静载试验研究,建立了预应力管桩复合地基承载力有限元计算模型,通过计算实现了复合地基静载试验的模拟,验证了桩-土摩擦界面参数取值的合理性,从而为运用该摩擦界面元实现对群桩基础在分级加载情况下的承载机理的研究提供了必要条件;同时通过对复合地基在分级加载情况下的应力-应变演化过程的研究,揭示了复合地基荷载传递机理。     

螺旋钢管桩承载力的试验数值模拟研究

对9根螺旋钢管桩进行了静载试验,通过试验结果,基于FLAC3D岩土计算分析软件,在传统桩型承载力计算方法的基础上,经过对比分析,提出了试算、更改接触面参数和更改计算步数相结合的叶片式螺旋钢桩的荷载试验数值模拟计算方法,并实现了承载力的预测。     

桩土相互作用的有限元-无界元分析

本文提出了用有限元—无界元的方法计算桩—土耦合体系的应力和变形。为了模拟实际受力状态 ,在桩与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元 ,它可以与土体的弹塑性模型相衔接 ,能合理地反映接触面及其邻近区域剪切破坏带中的变形性状。计算结果与现场观测数据吻合较好 ,说明在桩的负摩擦分析中考虑土的弹塑性特性及接触面单元的必要性     

预应力管桩在进港道路淤泥质软土地基中的承载性状分析

文中依托岳阳城陵矶进港道路预应力砼（PHC）管桩处理淤泥质软基的试验研究,建立了预应力管柱单桩承载力有限元计算模型,实现了对单桩静载试验的模拟,验证了桩一土摩擦界面参数取值的合理性,从而为进一步通过有限元分析管桩在分级加载情况下的承载机理和承载性状发展规律提供了必要条件;同时通过对管桩在分级加载情况下的应力应变演化过程,揭示了管桩荷载传递机理。     

珠江口强风化地层长大钢管桩承载性能试验研究

结合港珠澳大桥桥梁试桩工程,采用高应变法和静载法进行2根大直径开口钢管桩的竖向承载性能现场试验。钢管桩桩端在不同标高时进行了多次高应变试验,在打到设计标高后进行了锚桩反力架法静载试验。试验结果表明,大直径开口钢管桩采用适当的锤击设备,桩端能沉入强风化岩层,且桩身能保持完整状态。试桩在岩石风化程度、岩石强度等方面差异较小。2根高应变测试结果相差不大,与锚桩反力架法静载试验结果接近但仍存在一定差异,说明在工程实践中采用高应变法对长大钢管桩的承载力进行测试可行,但仍要重视锚桩反力架法静载试验结果与高应变法结果的对比分析。按规范推荐的桩端土塞效应系数计算公式计算得到的桩端土塞效应系数与实测值存在一定的偏差,因此进行桩端土塞效应系数的计算时,应注意对计算结果和计算方法的选取。     

界面粗糙度对桩土界面剪切特性的影响研究

为了研究桩侧表面粗糙度对桩土接触面力学特性的影响,进行了砂土与不同粗糙表面混凝土板的大型直剪试验,分析粗糙度对桩土接触面力学特性的影响。试验结果表明:砂土-混凝土接触面剪切应力-位移曲线表现为理想弹塑性型,界面粗糙度的增加能明显提高接触面的剪切强度,但随着法向应力的增大,粗糙度对接触面剪切强度的影响逐渐减弱。接触面的剪切破坏符合摩尔库伦强度准则;粗糙度的增大能明显提高接触面的黏聚力,但是对接触面摩擦角的影响很小。     

桩—垃圾土界面力学特性的试验研究

桩基础是垃圾填埋场地再利用的主要地基处理方式，桩-垃圾土的界面力学特性是分析桩-垃圾土相互作用的关键。为了研究桩-垃圾土接触面剪切特性，利用大型直剪仪开展桩-垃圾土大型界面剪切试验，系统研究了界面粗糙度、纤维含量、含水率等因素对桩-垃圾土界面力学特性的影响。结果表明：桩-垃圾土界面剪切应力随着剪切位移增大而增大，增长速率为先增大后趋于稳定，两者关系符合双曲线模型。不同法向应力作用下，随粗糙度的增大，抗剪强度呈先增大而后基本稳定的状态，桩侧粗糙度适当增加可以提高桩侧摩阻力以增加桩基的承载力。接触面剪切破坏符合摩尔-库仑剪切破坏准则，接触面黏聚力先增大后趋于稳定，内摩擦角逐渐增大，并在土体自身剪切强度附近变化。含水率对桩-垃圾土的抗剪强度影响较小。随着垃圾土纤维含量的增加，内摩擦角减小，黏聚力增大；在一定的法向应力下，随着纤维含量的增加，剪切强度减小。     

螺旋钢桩设计参数对抗压承载性能的影响研究

为研究不同的设计参数（钢盘间距、桩长、钢盘埋深、钢盘个数）对多钢盘螺旋钢桩抗压性能的影响,首先通过螺旋钢桩现场静载试验结果与有限元软件数值计算对比分析,验证其数值计算的可靠性,然后建立17组不同参数的螺旋钢桩-土数值模型。计算分析发现:螺旋钢桩极限抗压承载力随钢盘间距的增大基本呈现先线性增大后不变趋势,随着桩长和钢盘埋深以及钢盘个数的增加呈近似线性增长。     

考虑桩土共同作用的钻孔灌注桩承载性状分析

本文以某土建工程为依托,对其基础中的2根试桩进行现场静载试验,并获得了Q-S曲线、侧摩阻力随深度变化曲线、桩身轴力随深度变化曲线及桩土接触面相对位移随深度变化曲线。然后根据现场勘查资料及有限元参数选取的经验值建立单桩模型,利用大型有限元分析软件ADINA对单桩进行分析,并根据模拟数据及实测数据利用MATLAB绘制了各项主要承载特性的对比曲线,一方面验证模型及参数的合理性,另一方面研究桩长对单桩各项主要承载特性的影响。最后利用单桩验证过的模型及参数建立群桩模型,分析群桩的各项主要承载特性与桩长及桩间距的关系。     

不同酸碱条件下黏性土的抗剪强度试验研究

通过直接剪切试验研究了含不同浓度H2SO4和NaOH重塑污染土抗剪强度指标的变化规律及同一污染土在不同龄期作用下抗剪强度的变化情况。结果表明:随着H2SO4浓度的增大，污染土抗剪强度指标内摩擦角φ和黏聚力c都震荡增加；随着NaOH浓度的增大，污染土内摩擦角φ震荡增大，而黏聚力c减小；10%浓度H2SO4污染土和20%浓度     

兰渝铁路盖家阴山滑坡稳定系数水敏性分析

以兰渝铁路盖家阴山滑坡为例,进行了滑带土大型直剪试验,讨论了滑带土的c,φ值随含水率变化规律.通过传递系数法进行了滑坡稳定系数对强度参数c,φ值和地下水位变幅的敏感性分析,结果表明:随着含水率的增加,内摩擦角φ基本呈线性减小,黏聚力c呈现先增加而后又逐渐变小的特征;滑带土黏聚力c每降低1 kPa,稳定性系数将减小0.01~0.02;内摩擦角φ每降低1°,稳定性系数将减小0.07~0.09;在降水和地震条件下,当水位变幅系数δ大于0.53时,滑坡体将会发生蠕滑变形,甚至是失稳滑动.     

双排抗滑桩变形与受力的滑坡参数敏感性分析

采用弹塑性有限元计算方法,对堆积体滑坡中双排抗滑桩及其周围土体的受力及变形进行计算,对桩顶位移、桩身最大剪力、弯矩与滑体及滑床强度参数c,φ值的相互关系进行了参数敏感性分析。结果表明:双排抗滑桩的变形与受力,受滑体黏聚力的影响大,受其内摩擦角的影响小,而滑床的参数变化对双排桩的影响更小。     

基于正交法的边坡安全系数敏感性分析

为研究影响边坡稳定因素,运用有限元软件ANSYS,并结合强度折减法建立合理模型,选择失稳判据为计算不收敛,将影响边坡稳定的主要因素重度、内摩擦角、黏聚力、变形模量、坡顶荷载采用正交分析法水平组合,进行各因素敏感性和显著性分析。结果表明:各因素敏感性依次为:内摩擦角 黏聚力 重度 坡顶荷载 变形模量,显著性为:内摩擦角、黏聚力,重度对边坡稳定性影响高度显著,变形模量与坡顶荷载对边坡稳定性影响不显著;黏聚力和重度之间有交互作用,因此,边坡稳定除考虑土抗剪强度影响,还应注意重度影响,使强度储备发挥到最大,同时还要考虑黏聚力和重度的交互作用。     

含砂量对黏土与结构接触面剪切性质的影响

通过土体内部、土与钢以及土与混凝土的剪切试验,研究分析了土体含砂量对抗剪强度、摩擦角和黏聚力的影响。结果表明:土体内部、土与结构接触面的抗剪强度和摩擦角均随含砂量的增大而增大;土体内部的黏聚力随着含砂量的增大而减小,而土与结构接触面的黏聚力却随着含砂量的增大而增大。含砂量对土体的内摩擦角影响较大,而对土与钢和土与混凝土这两种类型的接触面影响较小。在试验参数范围内,对于任意含砂量和垂直应力,土体内部的抗剪强度、内摩擦角和黏聚力均大于土与钢和土与混凝土之间的抗剪强度、摩擦角和黏聚力。     

石灰改良土抗剪强度影响因素的试验研究

以上海某新建工程路段的石灰改良软黏土开展动三轴试验,研究掺灰量、围压及含水量对其抗剪强度及有效抗剪强度参数的影响。结果表明:石灰改良土强度随着围压和掺灰量的增加而增加,随着含水量的增加而减小;随着掺灰量的增加,石灰改良土有效黏聚力增加,有效内摩擦角减小。掺灰量对于抗剪强度参数的影响存在一个临界值:掺灰量为3%的石灰改良土有效内摩擦角最大;掺灰量为6%～9%时,石灰改良土的有效内摩擦角和有效黏聚力保持相对稳定状态;掺灰量超过9%时,石灰改良土的有效黏聚力增加和有效内摩擦角减小都较为明显。     

路基本体材料参数敏感性分析

为研究影响铁路轨道-路基结构动力特性的因素,文中通过有限元仿真分析,建立三维模型,研究路基本体材料不同的阻尼比、泊松比、弹性模量、黏聚力和内摩擦角参数下轨道-路基动力特性,对比分析各参数对轨道-路基动力特性影响程度。结果表明:各结构层动力特性对路基本体材料参数的敏感性依次为弹性模量、凝聚力和内摩擦角、泊松比、阻尼比。     

滑坡体强度参数对双排抗滑桩的影响规律研究

为研究滑坡体强度参数变化对双排抗滑桩位移、内力分布以及前后排桩承担滑坡推力比例的影响,采用三维有限元分析模型,对滑坡体强度参数进行单因素分析。结果表明:改变滑坡体c,φ值对双排抗滑桩桩身弯矩和剪力最大值有影响,而对弯矩和剪力分布影响较小;对桩位移、内力以及前后排桩承担滑坡推力比例,c,φ值较小时,影响越明显,并随着c,φ值的增大,影响逐渐减小,且φ值比c值的影响更明显。     

砂泥岩互层边坡膨胀性泥岩力学性能试验研究

泥岩和砂岩互层边坡中的泥岩吸水时将受到泥岩膨胀致其应力σ增加和抗剪强度参数（c，φ）降低双重作用影响。随着含水率的增加，σ增大，c，φ值减小，τ的变化情况及这一规律的含水率阈值的确定是要着重解决的问题。基于室内有侧限膨胀试验及直剪试验，研究了十八里堡水库段泥岩膨胀率与上部荷载、时间、初始含水率及自然膨胀力关系，以及黏聚力和内摩擦角与含水率的关系，据此推导出了以吸水率（含水率变化）为自变量的泥岩抗剪强度公式。研究结果表明:该处泥岩含水率阈值为13.5%，在含水率阈值以内抗剪强度随着含水率的增加而增大；当含水率继续增大，超过含水率阈值，则抗剪强度随着含水率的增加而减小。     

路基强度对水泥混凝土路面的影响研究

利用有限差分法分析了路基土的两个主要强度参数——黏聚力和内摩擦角对水泥混凝土路面的影响,重点讨论了路基土黏聚力和内摩擦角变化时路面板的弯沉和板中最大应力的变化规律。研究结果表明:路面的弯沉均随黏聚力或内摩擦角的增加而减小,当路基土黏聚力或内摩擦角增大至某一数值后,路面的弯沉不再发生变化,也即是说施工中可找到一组最优的黏聚力或内摩擦角组合使路面弯沉最小;板中最大拉应力受路基土的黏聚力和内摩擦角的影响不明显,在施工过程中靠增大路基土强度的方法达不到减小板中拉应力的目的。