倾斜荷载下群桩有限元分析方法探讨

采用Coodman单元模拟桩土界面的相互作用，利用有限元分析方法对倾斜荷载下群桩的受力特性进行探讨，并开发出适用于各种荷载形式的计算程序。工程实例分析表明，该方法能充分反映桩土作有机理及群桩作用效应，具有一定的理论意义与工程实用价值。     

深厚软土区超长群桩有效桩长确定方法

将单桩有效桩长概念延伸至深厚软土区超长群桩基础中以确定其有效桩长.首先,引入剪切位移法推导得出群桩中各基桩桩侧摩阻力在桩周土中产生的位移场,并考虑因各桩的存在所引起的位移折减效应,建立了基于桩-桩相互作用的桩侧单位厚度土等效刚度系数表达式.在此基础上,基于荷载传递法建立了各基桩的荷载传递微分方程,并考虑超长桩的荷载传递特性,建立了群桩有效桩长与桩顶容许沉降量之间的关系式,从而得出基于沉降控制的深厚软土区超长群桩有效桩长计算方法,并通过算例验证了该方法的可行性.最后,基于该方法对影响深厚软土区超长群桩有效桩长的各主要设计参数进行了对比分析.结果表明:桩顶荷载、桩土相对刚度及桩径对群桩有效桩长的取值较为敏感,其中,群桩有效桩长随桩顶荷载、桩土相对刚度的增大而呈非线性增长,但随桩径的增大而减小;桩间距对群桩有效桩长的影响相对较小.     

嵌岩桩桩-土-岩共同作用的非线性计算方法研究

大量试桩资料表明,桩身荷载传递函数曲线多符合双曲线模型,故有必要对嵌岩桩荷载传递性状进行非线性分析.为此,引入双曲线模型,以荷载传递法为基础,提出了一种可充分考虑桩土与桩岩荷载传递性质差异的桩-土-岩共同作用计算方法.并将其用于实测试桩资料的数据分析.结果表明,基于双曲线模型的非线性桩-土-岩共同作用计算方法能准确地描述嵌岩桩荷载传递性状,且参数容易取得,是一种工程中可行的计算方法.     

既有路基加桩工程堤中桩荷载分析

对于既有路基加桩工程,根据堤中桩土受力分析,推导得到堤中桩荷载计算公式,进而得到预制桩顶缓冲层控制的荷载公式。分析表明,堤中桩荷载与桩间距、路堤高度、堤中桩长度、路堤土抗剪强度指标等有关。堤中桩承担荷载不大,应根据堤中桩荷载确定地基中桩长。路堤高度较大时,缓冲层可能控制堤中桩荷载的大小。     

大直径钻孔灌注群桩承载规律分析

由于大直径灌注桩具有很高的承载力、较小的变形和施工方便等,因而在工程上被广泛地采用为首选的深基础型式。由多根桩通过承台联成一体所构成的群桩基础角桩、中桩与边桩的承载力贡献值明显不同。在桩土共同作用分析的基础上,采用有限元软件ANSYS对不同参数条件下的群桩进行模拟,探讨承台中心荷载改变过程中角桩、中桩与边桩承载变化规律。研究表明,在竖向荷载作用下,随荷载变化中桩分担桩顶作用力拟合方程Y=6.07988＋0.0996·X＋1.52385×10-7·X2,随荷载变化角桩分担桩顶作用力拟合方程Y=18.72118＋0.14109·X-3.92561×10-10·X2,随荷载变化边桩分担桩顶作用力拟合方程Y=0.05066＋0.11515·X＋6.52468×10-10·X2。分析成果可为同类桩基设计借鉴参考。     

夯扩碎石桩群桩承载性状研究

对2个初始直径为0.76m、桩长为2.79m和5.10m的夯扩碎石桩群桩进行载荷试验,并采用三维拉格朗日有限差分程序建立数值模型,模拟其夯扩和载荷试验分级加载过程,并分析了桩土应力比、群桩效应和桩间土单元的应力路径。结果表明:数值分析很好地模拟了夯扩碎石群桩的夯扩过程,群桩夯扩成桩后最大垂直位移位于桩间土中心且表现为地面隆起;计算和实测的荷载-沉降曲线基本一致;2个不同桩长的夯扩碎石桩群桩在各级荷载下的桩土应力比都比较接近,其值在3.8～6.5之间;群桩效应跟桩长与承台宽度比L/Bc相关,群桩负效应随L/Bc的增大而减弱;2个不同桩长的群桩桩间土单元在夯扩过程中其水平应力大于垂直应力,单元应力处于临界破坏状态;夯扩作用在桩间土中产生预应力,提高了土体刚度和夯扩碎石桩的承载能力,靠近桩端的土体单元预应力受桩端夯扩效应影响而增大。     

土体中倾斜桩工程性状研究

倾斜桩可由受力需要而主动设置或直桩受侧向荷载作用被动形成,其工程性状受到关注。该文针对土体中倾斜单桩和倾斜群桩的工程性状,分别从桩土相互作用规律、承载能力方面进行阐述,分析采用数值模拟、室内和原位测试、理论分析方法等,给出了具体的成果。结果表明:倾斜桩的荷载传递规律、倾斜角与承载力的关系以及理论分析计算方面还未形成公认的理论。最后给出了后续研究的重点。     

基于RBF神经网络桩土荷载分担比计算研究

将神经网络理论应用在桩土荷载分担比计算领域,借助自控领域信号处理的思路,利用高度的非线性拟合和预测功能,应用径向基函数神经网络的映射模式进行桩土荷载分担比的计算.经分析和实例验证,说明使用RBF神经网络来计算桩土分担荷载比是可行的.     

高速公路工程搅拌桩设计最大桩距探讨

高速公路工程水泥土搅拌桩的设计主要基于桩土变形协调的复合地基理论。在工程实践中对在什么桩距下搅拌桩地基能满足复合地基理论还没有统一的认识。为此,采用平面有限元计算路堤荷载作用下搅拌桩地基桩距与桩土变形之间的关系,并以连云港海相软土典型地层为例,分析得到了搅拌桩设计的最大桩距。     

饱和黄土地区CFG桩复合地基承载特性有限元分析

以西部管道工程兰州原油末站为工程背景,运用ANSYS有限元软件分别研究了不同荷载、褥垫层厚度、桩体模量及桩径对饱和黄土地区中CFG桩复合地基沉降的影响。结果表明:沉降随着荷载的增加而增大,桩间土荷载分担比随着荷载的增加逐渐减小,而桩荷载分担比逐渐增大;承台的沉降随褥垫层厚度增加略有增加,桩顶沉降却略有减小,且当褥垫层厚度相同时,桩土应力比随着荷载的增加而增大,在相同荷载下,桩土应力比随着褥垫层厚度的增加而减小,沉降与桩体模量的变化关系类似于玻尔兹曼函数;沉降随桩径的增大而减小。