考虑桩-土相互作用的结构自振频率计算

以弹簧模拟桩-土的相互作用,建立了桩-土结构的有限元模型。结合工程实例,采用该模型计算了桩基的自振频率,分析了弹簧等效刚度的变化对模型自振频率的影响。     

分析桩群特性的土基相互作用模型

提出了桩群内外荷载分配的计算。根据桩帽和桩间之间转动协调性条件设置而建立的模型，其中包括依次取决于两个参数的土-基相互作用。得到的结果类似于静力法提供的一组清晰的公式。通过相互作用范畴，轴力和弯矩之间在桩头上作为一横向荷载的函数，最终用参数分析表明其相关作用。     

地震作用下桩基受力特性研究与分析

目前地震灾害也在世界各地频繁地发生,人类的生命财产遭受了很大的损失,桩基震害作为一种主要的结构震害形式已经引起了人们的重视,因此有必要对在地震作用下土层中桩基础的地震响应进行研究分析。采用有限元方法对地震作用下桩基响应进行研究分析,对桩基的抗震设计具有一定的参考意义。     

推移式滑坡与锚拉桩相互作用的数值模拟研究

运用FLAC3D建立了考虑锚拉桩实际施工工况及受力特点的推移式滑坡数值概化模型。通过控制滑体后缘的位移边界条件来模拟推移式滑坡变形由后向前传递的过程,进行了抗滑桩桩土相互作用全过程分析。结果表明:在巨大的锚索初始预应力作用下,桩向坡体内侧挠曲变形,同时也产生了数量可观的反向弯矩,这在锚拉桩的设计计算中是不可忽视的;锚索的初始张拉力、锚索刚度的增大都会使滑坡推力的作用点增高。     

上拔力作用下桩土相互作用数值分析

上拔力作用下桩土之间的相互作用较复杂。文中利用ANSYS软件建立石首建宁大桥桩土模型,选择桩土作用非线性Drucker-Prager模型,结合桩土接触面特性与荷载传递机理分析上拔力作用下桩身轴力、桩侧土压力和桩侧摩阻力的变化。结果表明,上拔力作用下桩身轴力由上到下逐渐减小,钢管桩表现为纯摩擦桩;桩侧土压力随深度逐渐增加,与库伦土压力公式计算结果吻合;上拔力作用下桩侧摩阻力自上而下逐步发挥,最大摩阻力出现在桩的中下部。     

考虑桩-土-结构相互作用的斜拉桥动力特性分析

以郑州市铁路跨线斜拉桥为工程背景,利用有限元通用软件对该桥建立两种空间有限元模型,分别为模型1和模型2。模型1考虑桩-土-结构相互作用,采用质量-弹簧体系来代表桩基础和地基。模型2不考虑桩-土相互作用,桥墩底部与地固结。分别对以上两种模型进行动力特性分析并进行比较。     

考虑桩-土相互作用的高架桥抗震性能研究

以一座主跨跨径50 m的典型三跨高架桥为例建立有限元模型,利用ANSYS的二次开发平台APDL进行时程分析,研究墩底固结与桩-土相互作用下桥梁的地震响应。结果表明,考虑桩-土相互作用后,结构的自振频率明显降低,基频降低50%,关键截面的位移和内力变化显著,位移最大变化量接近500%,梁的内力最大相对增幅约45%,在高架桥抗震设计时需考虑桩-土相互作用。     

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     

轴向附加力系作用下的群桩动态反应分析

为了较全面亦合理地揭示水平桩基振动特性,在建立桩的动力平衡方程式时均引入了桩顶静轴向力对水平位移影响的二阶偏导项,较为全面的揭示了群桩-分层土系统中各桩间的惯性相互作用效应(文中表征为动力位移相互影响因子)。由数值计算可知,桩顶轴向力的引入不能从本质上改变桩基振动形式,但会具有一定的P-△效应,其存在不仅增大了单、群桩水平变位,而且对基桩动力反应也会有明显影响。     

基于桩-土相互作用的刚性桩荷载传递机理研究

通过离散广义桩、土单元,构建了考虑桩-土相互作用以及水平加筋体兜提作用的基本方程,并编制了计算程序,利用已有工程试验验证了模型和基本方程的正确性。在模型基础上,以福厦高速公路改扩建工程为依托,分析研究了路堤刚性桩的荷载传递机理。研究表明:桩顶无桩帽时,桩体荷载分担比显著下降;考虑加筋作用后,桩体荷载分担比有所提高,且随填土高度的增加提高越显著,三层土工格栅较之一层土工格栅对桩体荷载分担比的提高不明显;在不同的填土高度下,桩侧摩阻力中性点的位置均在桩身中部,且加筋对桩侧摩阻力的改变不明显。     

水平荷载作用下考虑轴向力的桩间动力相互作用因子

在前人工作的基础上,考虑水平荷载作用下桩受轴向力作用,采用动力WINKLER地基模型,利用梁的动力微分方程,求解桩间动力相互作用因子的简化计算方法。通过分析表明,在轴向力作用较大的情况下,动力相互作用因子所受的影响较为明显,将对动力反应峰值产生影响。在将所得结果与前人工作结果比较的基础上,提出考虑轴向力作用时的影响因素为桩土之间的弹性模量之比、无量纲频率及桩距等,同时指出各影响因素的影响程度。     

循环荷载下桩网结构路基桩土相互作用分析

为了研究循环荷载下降雨前后无砟轨道桩网结构路基的动力特性,尤其是桩土相互作用特性,开展了4组大比例尺动力模型试验。试验结果表明:桩土差异沉降影响受加载力和降雨条件影响较大,而受加载频率影响不明显;试验时桩的中性点大致位于0.63L(L为桩长)处,且基本不受加载力、频率、降雨等外界因素影响;桩侧摩阻力在加载力、加载频率、降雨等影响下均有明显增长。     

桩土共同作用下水平受荷桩柱式桥台受力分析

梁式桥下部结构计算中纵向水平力的分配往往涉及墩台抗推刚度的计算,其中桥台向岸侧抗推刚度在相关计算中十分重要。基于Winkler弹性土抗力理论,考虑桩土共同作用,得到台身与承台桩基控制微分方程,进而根据承台与桩基的内力变形协调条件,推导出多排低桩承台桩柱式桥台向岸刚度的计算公式。通过与三维实体有限元计算结果对比,验证了本文计算方法的可靠性,在此基础上分析了台身和桩身的位移、内力分布情况,为桩柱式桥台水平荷载作用下的受力分析提供参考。     

现浇混凝土薄壁管桩与土体共同作用的三维数值分析

现浇薄壁管桩是一种新型软土地基加固技术。该文介绍了三维有限元的基本理论和桩土作用研究采用的接触分析模型。通过对某现浇薄壁管桩与其周围土体的共同作用的三维数值分析表明,现浇薄壁管桩具有较高的承载力和较小沉降变形,且能较大幅度减少混凝土的用量,薄壁管桩内部的土体也有助于提高桩的承载力和减小沉降变形。     

桩土相互作用对大跨度刚构桥抗震影响分析

为研究桩土相互作用对大跨度连续刚构桥地震响应的影响,采用MIDAS/Civil建立嵌固模型与m法模型,对施加嵌固作用与考虑桩土相互作用时桥梁结构的地震响应进行对比分析。结果表明,考虑桩土相互作用时,桥梁结构整体刚度偏小,同时土层能减缓地震对桩基的作用,桥梁上部结构内力变小,相比直接固结桥墩底部,这种模拟方法与实际工程更吻合。     

单桩荷载传递法修正计算分析

基于层状地基采用双曲线模型为荷载传递函数,提出了用Mindlin解和桩土共同作用的联合方法对荷载传递法的进行修正,并计算分析了单桩承载特性。将Lee的方法与双曲线荷载传递函数相结合使得Lee方法中考虑土体横向连续性的优点得以发挥。将横向连续性与竖向连续性修正相结合得到修正荷载传递法,用编制的计算机程序进行了工程实例的计算,结果表明,计算结果与实测值较为接近,其土层的平均SPT值较小,土体较容易产生变形,当试验荷载较高时,可能造成桩周土与桩身之间的滑移。修正荷载传递法与未修正和仅进行竖向修正的荷载传递法相比具有一定的精确性,能更好地反映单桩承载特性,且适用于群桩的分析计算。     

钢管混凝土叠合柱式桥墩考虑桩土作用的地震效应分析

为减小桥墩阻水面积,南水北调中线工程跨主干渠大油村北桥中墩墩身采用圆形钢管混凝土叠合柱,以避开阻水超限的普通钢筋混凝土桩柱式结构。探讨考虑桩土相互作用的三种模型并对计算结果进行了对比分析。发现等效三弹簧模型能较好地模拟桩土相互作用下桩基的地震反应,同时说明叠合柱能以较小的直径满足既定承载能力的要求,比普通钢筋混凝土桩柱式结构具有更好的经济性和抗震性能。     

土体和钢板桩围堰的整体分析

运用Solidworks软件建立某特大桥钢板桩围堰和土体环境的三维实体模型,将分析结果与常用简化计算结果以及现场采集数据进行比对分析。结果表明:相比简化的土压力计算方法,Solidworks的钢板桩围堰整体有限元分析结果与实测结果更为吻合。建议在类似桩土结合结构设计中运用包含土壤的整体有限元进行分析,以获得更加符合实际情况的结果。     

桩-土相互作用对桥梁地震响应影响分析

桩—土相互作用对桥梁地震响应有很大影响,通过时程演算进行对比分析,得出忽略相互作用效应对桥墩和桩基础可能导致安全或不安全的结果;当土层过厚时,即使是钻孔灌注桩,采用桩—土连续梁模式并不十分合理。因此恰当地考虑桩—土相互作用,选用恰当的模式进行模拟,考虑场地土的地震响应是极其重要的。