冻土桩基热弹塑性——蠕变有限元分析

根据桩土共同作用的工作特性,引入非线性接触单元将冻土地基的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模型与混凝土桩联系起来,建立冻土区桩土共同作用的热弹塑性蠕变非线性有限元计算模型,计算结果与实测比较表明,该计算模型能较好地体现桩冻土共同工作性能.     

超长桩单桩荷载传递刚度法函数解分析

荷载传递是超长桩工作特性的重要内容.建立并拟合分析桩土传递的函数模型,分析了桩侧土剪切模量、桩身混凝土模量、长径比、桩长和桩径等不同参数对超长桩承载性能的影响,运用有限元分析软件通过计算实例分别分析了桩长、桩径、土体粘聚力c值、桩侧土体刚度、桩端土体刚度对桩基承载性能的影响程度.     

门型微型抗滑桩的前、后桩体受力不均衡系数分析

在通平高速公路K38＋560-K38＋680高边坡微型抗滑桩加固工程中,假定桩体外力为三角形分布模型,利用虚位移原理,理论推导的门型钻孔灌注微型桩前、后桩体对边坡剩余下滑推力分配比例为33：67．工后应力监测发现：桩身土压力呈近似三角形分布,前、后桩在组合桩结构中自我调整受力大小,前、后桩受力比值呈0．45-0．62-O．30规律变化,土压力向后桩转移．受荷段和嵌固段的最大剪应力都在滑面附近,前桩的最大剪力点比后桩的高一个滑床弱面夹层厚度．该工程微型抗滑桩设计的前、后桩体受力分配比对类似工程具有重要的参考意义．     

全无缝桥梁混凝土灌注桩受力性能分析

针对目前全无缝桥梁混凝土桩的受力性能研究现状,本文通过有限元软件MIDAS/Civil对国内首座全无缝桥-福建永春某大桥为原型,建立了不同参数的全无伸缩缝桥梁混凝土桩基模型,开展了混凝土桩基受力性能有限元研究,并对各模型桩的参数变化进行分析。分析结果表明,地基系数、桩径以及荷载作用效应等对全无缝桥的混凝土桩基受力性能影响显著。为减小桩身应力,可选择较小的地基系数和桩径是有利的,可为该类型桥梁的设计与规范的制定提供参考。     

高速铁路液化土地基加固的振动台试验研究

在研制大型堆叠式剪切模型箱的基础上，以京沪高速铁路饱和粉土地基加固为背景。对饱和粉土地基、碎石桩桩网结构地基和水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）桩网结构地基加固进行了大型振动台模型试验研究，模型几何相似比为1：10．研究表明，碎石桩桩网结构地基能够有效地抑制超静孔隙水压力上升，从而提高地基抗液化的能力；碎石桩桩网结构地基和CFG桩桩网结构地基均能够较大地减小地基剪切位移，从而提高地基抗剪切变形的能力；这2种桩网结构地基均较大地减小了由于地基液化引起的响应加速度的放大作用。能有效地减小路堤和地基在地震条件下的沉降及不均匀沉降，提高路基的整体抗震性能．     

预应力砼桩式防撞设施性能试验研究

通过4根预应力砼靠船桩的试验，并结合有限元分析计算，研究了张拉控制应力、砼强度、配筋率等对靠船桩的裂缝形态、裂缝的闭合性能、桩的极限承载能力、总的变形性能和吸能效果的影响．在试验和理论分析计算的基础上，对预应力砼靠船桩的张拉控制应力、砼强度、截面配筋等提出了设计建议．     

掺入膨胀剂桩周土受力分析

基于岩土软化材料特性，利用应力一次跌落应变软化模型，讨论了应力跌落计算与损伤面的平衡条件，给出了在该模型下Ｔｒｅｓｃａ材料在掺入膨胀剂的桩扩张时，桩周土中应力和位移的计算公式，分析了掺入膨胀剂后，桩侧摩阻力的计算方法，并通过模型试验检验了掺入膨胀剂的桩承载力的性能。     

盾构隧道施工对西安钟楼影响的数值模拟预测

隧道施工导致古建筑及周围地表沉降的预测和控制是国内隧道工程领域遇到的研究课题之一．建立的三维有限元模型模拟了西安地铁2号线钟楼段的盾构施工过程,模拟了无隔离桩、无接触隔离桩及有接触隔离桩3种情况下盾构掘进过程中地面点沉降、钟楼周围地表和钟楼台四角点沉降的动态变化规律．结果表明,盾构施工有限元模型可以很好的模拟盾构通过的各个阶段,计算结果与盾构掘进规律一致;有接触隔离桩模型较好地反映了隔离桩的实际工程作用,有效的隔断了桩内外的地表沉降,隔离桩内外地表沉降差达到14．1mm;接触隔离桩减小了盾构施工引起的钟楼四角点的沉隆及差鼻沉降．对钟楼缸到了很好的保护作用．     

荷载传递法在桩筏基础沉降中的应用研究

用荷载传递法分析单桩,在分层地基模型中引入了土的邓肯一张本构模型,以此为桩土间的联结方式计算桩土地基柔度矩阵,土中应力的求解用Mindlin应力解和Boussinesq应力解计算,最后计算了一个工程实例,结果证明本文方法是可行的．     

挤扩桩在公路桥梁的应用

概述 挤扩桩是一种变截面的灌注桩。挤扩灌注桩是在预钻孔内，按承载力要求和土层地质条件在桩身适当部位，通过专用的液压挤扩装置设置承力盘．将普通的摩擦桩变为变截面的多支点摩擦端承桩．多层端阻、多段侧阻，从而改变了桩的受力性能。挤扩桩与普通灌注桩比较，有沉降变形显著减小．提高承载力．造价较低，环境和社会效益好。挤扩桩变截面施工方法有两种挤扩、旋扩。旋扩有工艺先进、施工方便、威盘质量好等优点，所以推荐采用旋扩变截面的施工方法。     

海洋环境中复合桩基水平方向波浪荷载研究

为研究承台淹没深度及波浪入射角对桩-承台复合基础水平方向波浪荷载的影响,以平潭海峡公铁两用大桥某复合基础为研究对象,通过求解RANS方程（Reynolds-averaged Navier-Stokes equation）和k-ε湍流模型,借助FLOW-3D软件建立了波浪与复合基础相互作用的三维数值模型.研究了承台淹没深度及波浪入射角对复合基础水平方向波浪荷载的影响,并给出了不同波浪入射角下复合基础水平方向波浪荷载幅值随承台淹没深度的变化曲线.研究结果表明:承台位于波峰与波谷之间时,复合基础所受波浪荷载较大,承台淹没深度为1倍承台高度时波浪荷载达到峰值;当波浪入射角定义为承台长轴线与波浪传播方向之间夹角时,复合基础所受波浪荷载随着波浪入射角增大,当波浪入射角达到90°时,波浪荷载最大,其值约为波浪入射角为0°时的1.4倍左右.      

基于Mindlin位移解的超大群桩基础沉降计算

针对18根和64根超长大直径群桩基础,采用Mindlin位移解,假定桩端阻力为集中力和桩侧摩擦阻力呈向下线性增加分布形式后,推导出沉降计算公式.在苏通长江公路大桥主桥索塔群桩基础离心试验的模型地基条件下,按照变形比法来确定压缩土层的计算深度,对这两类超长大直径群桩进行沉降量计算.研究结果表明,与离心模型试验沉降值相比,两类群桩理论计算沉降值均偏低,18根群桩基础沉降理论计算值偏低16.8%,而64根群桩基础偏低39.9%.可见,用基于Mindlin位移解对超长大直径群桩基础进行沉降计算时,理论值偏低,同时也表明群桩效应对桩数较多的群桩沉降计算影响较大.     

竖向荷载下挤扩支盘桩数值模拟计算与分析

结合挤扩支盘桩和土体的实际参数,基于Marc有限元软件,采用六面体单元模拟挤扩支盘桩和桩周土体,建立了桩-土相互作用的三维空间模型,分析了竖向荷载作用下挤扩支盘桩和桩周土体的位移变化规律、桩身轴力传递规律及支盘端承力的变化规律,并与同直径等截面桩的极限承载力进行了对比.研究结果表明:在竖向荷载的作用下,桩顶的位移最大,离桩越远,土体的水平位移越小;桩身轴力在支盘处的变化较大,支盘承受了大部分荷载;各支盘端承力不能平均分配,应充分考虑各个支盘的位置和支盘端土体的力学特性,设计合理的支盘间距,才能最大限度地提高支盘桩的承载能力;挤扩支盘桩的极限承载力约为同直径等截面桩的2倍.     

Dynamic Behavior of Double-Row Pre-stressed Anchor Piles under Earthquake Conditions

To investigate the seismic performance of the double-row pre-stressed anchor piles (DRPAPs) on the Yuxi-Mengzi railway, FLAC3D was used to construct a three-dimensional model. Using Koyna earthquake records as input motions, dynamic time-history analyses were carried out. In the analyses, we compared earth pressure on the front and back of the piles and deformation of the piles under different seismic forces with or without anchor cables. With the anchor cable present, the earth pressure on the back of the pile s free section increases, but that on the back of the pile s anchorage section decreases. Also, with anchor cables, the earth pressure on the front of the upper pile decreases, and that on the back of the lower pile decreases.     

参数变化对多元复合地基承载力发挥系数的影响

结合室内模型试验和理论研究成果,考虑土的弹塑性和桩、土接触的高度非线性行为,建立了比较合理的多元复合地基数值模型;通过改变设计参数(主桩桩径、次桩桩径、次桩桩长、主桩模量、次桩模量、褥垫层厚度、褥垫层模量),对多元复合地基承载力发挥系数作了较系统的研究,得出了有利于多元复合地基工程设计及理论研究的一些结论.     

基于sap2000的钢管桩基础承载力分析

利用大型有限元分析软件对建筑施工中临时钢管桩建立有限元分析模型,对设计工况下的钢管桩进行结构强度和刚度分析,得到钢管桩的应力值,之后按m法复核钢管桩基础的强度,为钢管桩基础的承载力和结构安全性评价提供理论依据,并为钢管桩结构设计方法提供参考.     

桩抗水平力特性分析

采用目前流行的大型有限元分析软件ANSYS，建立了桩基一土相互作用的模型。考察了桩长、桩径、桩体的弹性模量、地基土的弹性模量变化时，对桩的水平承载能力的影响。通过这部分的分析将对桩基础的设计有重要的参考价值。     

岩溶区桥梁桩基承载力试验与合理嵌岩深度

为研究岩溶区桥梁桩基的承载特性, 依托平顶山市西斜立交桥实体工程, 进行了桩基静载试验, 通过在桩端和桩顶布设应变传感器和位移计, 测得了桩身内力, 分析了岩溶区桥梁桩顶荷载(Q)-沉降(s)规律; 考虑现有桩基设计的局限性, 结合静载试验结果, 采用不同函数模型预测了单桩竖向极限承载力; 基于岩-桩体系宽梁力学模型和溶洞顶板拉-弯破坏模式, 探讨了桩基嵌岩深度的计算方法, 提出了一种适于岩溶区桥梁桩基嵌岩深度的优化方法。研究结果表明: 各级荷载作用下桩基Q-s曲线呈缓变型发展, 当桩顶荷载较小时, 曲线基本呈线性, 当桩顶荷载大于6 000 kN时, 曲线逐渐变为非线性, 虽然桩已嵌入灰岩较深, 但仍表现为典型的摩擦桩承载性状, 当加载到8 400 kN时, 桩顶沉降为3.69 mm, 远小于0.03D (D为桩径) 或40mm的破坏标准, 桩端阻力为122.9 kN, 仅占桩顶荷载的1.6%, 桩的承载力尚有富余; 在静载试验全过程中, 桩的受力状态处于Kulhawy理论的第1阶段, 桩侧阻力和桩端阻力同步发挥; 双曲线模型拟合精度在0.99以上且预测值偏安全, 建议在同类工程中优先考虑采用; 在同时满足溶洞顶板安全厚度和桩基承载力与稳定性要求的前提下, 采用提出的计算方法可使桩的嵌岩深度减小2.4 m。      

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

基于海南铺前大桥, 采用室内模型试验与数值仿真, 分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明: 在模型试验中, 对于直径为6.3 cm, 长度为60 cm的桩基, 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 承载力增幅为26.7%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 承载力增幅仅为3.8%, 断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%, 可以忽略; 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 桩侧阻力增大了0.029 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中, 在桩基直径为1.5 m, 长度为30 m, 覆盖层厚度为10 m的工况下, 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 承载力增幅由11.0%减小到6.5%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 承载力增幅减小到4.9%;当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时, 桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓, 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 桩侧阻力增大了0.33 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明, 在5倍桩径范围内, 桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后, 水平距离的影响较小, 甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快, 在水平距离为5倍桩径时, 较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174, 结果较理想化, 可用作工程参考。      

超长密集群桩对邻近隧道影响的数值分析

采用FLAC^3D程序建立数值模型,针对高层建筑物群桩基础不同工况,对邻近已有隧道的影响问题进行了探讨．分析结果表明：群桩与隧道的净距离对隧道沉降有较大影响,工程中布置群桩基础应尽可能远离隧道;随着桩间距的增加,桩基对于邻近隧道的影响逐渐减小,且垂直于隧道轴线方向的桩间距的变化对于邻近隧道沉降的影响效果更为明显．因此,在实际工程的群桩桩位布置过程中,应尽可能考虑增加群桩重心与隧道之间的净距,以减小桩基沉降对隧道的影响;另外,增加桩长对降低隧道受到的影响较为明显,但减小沉降的效益随着桩长增加而降低,需要选择合理的桩长来控制建筑成本以及对邻近隧道的影响．研究结论为制定保护地铁隧道的相应措施提供理论依据．