基于有限元-解析法的扩底桩抗拔力学性质研究

基于大型有限元ABAQUS软件对桩土本构模型的数值分析,对某扩底桩进行模拟,清晰地反映出桩的上拔荷载传递机制,及桩体的简易破坏模式:桩下端沿着桩底扩大头直径的圆柱体接触面发生剪切破坏,桩体中部以上滑动面破坏形式呈倒锥台型。模拟结果表明,在桩体未达到极限承载力时,桩土间发生侧摩阻力能够抵制上拔荷载,当达到承载临界状态时,桩体扩大头部分承担极大地压缩应力。由此表明,在软件模拟扩底桩的上拔过程中,将桩土物理参数数值化能够得到其相应的理论破坏模式。     

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.     

多年冻土地区钻孔灌注抗拔桩数值模拟分析

应用非线性有限元理论,用ANSYS软件分别对多年冻土地区直孔桩、扩底桩的桩-土相互作用进行了数值模拟分析,并将有限元计算结果与现场试验结果进行了比较分析。     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

桥台桩土相互作用的数学模型

土的侧向荷载时桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相时位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

软土地基中桥台桩侧向位移的计算方法探讨

土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响,往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。通过总结侧向变形土体常见的位移模式,分析桥台桩的变形机制,在阐述不同模式下桩侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式的基础上,提出桩土间相互作用力与桩土间相对位移的双曲线关系模型和理想弹塑性关系模型,可为相关研究提供参考。     

桩端压力注浆桩的施工技术

桩端压力注浆桩主要是通过向桩底及桩端周围注入浆液,加固桩底及桩端周围的土体,形成一个具有高于原土层承载力的扩大头,从而提高桩的承载力。     

浅谈桩端压力注浆桩的施工技术

桩端压力注浆桩主要是通过向桩底及桩端周围注入浆液,加固桩底及桩端周围的土体,形成一个具有高于原土层承载力的扩大头,从而提高桩的承载力。     

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.     

考虑桩间土非线性影响的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法研究

考虑桩侧摩阻力与桩—土相对位移的双曲线关系以及桩间土体非线性变形影响的特点,建立刚性桩复合地基土体压缩模量与应变的关系模型。考虑桩土竖向变形,采取桩体向上刺入褥垫层及向下刺入持力层的模型,引进分级加载的思想,基于桩-土-垫层的竖向变形协调条件,最后得到了刚性桩桩土应力比。通过对某工程进行现场实测试验数据对比,分析得到了桩侧摩阻力与桩身正应力的分布规律,同时对垫层厚度、垫层模量、桩长、桩土加固区土体模量等参数进行了分析,结果表明该方法具有一定的合理性和可行性。     

桩-桶基础的水平承载性能

通过室内模型试验,研究了桩-桶基础的水平承载性能.采用无标点数字照相变形量测技术对水平承载桩-桶基础的半模试验进行观测.分析地基土体位移场,得到土体变形的渐进性变化过程,土体的剪切带是在变形场边界的土体应变软化产生的,水平荷载作用下z在基础两侧地基土中形成主动区和被动区.水平荷载作用下桩-桶基础的桩身存在反弯点,破坏荷载时反弯点离桩底的高度约为埋置深度的1/4处.剪切变形场分析的土体破坏面和实测土体破裂面形状一致.桩-桶基础的极限水平承载力由桶顶以上土体、桶内土体与桶下土结合部位、桶侧土体的抗剪强度在水平方向投影的集合,和桶下桩周土水平抗力组成.根据数学拟合的土体破坏曲面,建立桩-桶基础水平极限承载力计算式.     

引水暗渠湿陷性黄土-灰土挤密桩复合地基静力特性

基于定西市陇西县马河镇Ⅱ型引水暗渠灰土挤密桩的工程实例,用有限元分析软件ANSYS建立了单桩与土体的二维空间有限元模型,在模型桩顶处施加合理的竖向荷载,分析在静力荷载作用下桩体和土体的整体变形和应力变化,然后依次对桩孔直径、桩长及土的性质等桩基础参数取不同值,得出每一参数的变化对桩身下沉和桩土应力的变化规律,这些规律为群桩—土体—上部暗渠结构的共同作用的分析打下良好的理论基础,也为相关的工程设计和在相关工程地基中的应用提供参考依据。     

斜坡桩土共同作用的接触分析

以Ansys软件为平台,建立一种桩-土共同作用的三维非线性有限元模型,研究坡体上的桩水平位移及剪应力变化情况,充分考虑材料和桩土交界面的非线性影响因素。通过改变土体参数的大小定性描述土体的粘聚力、内摩擦角对斜坡体上的桩位移及剪应力的影响,分别取桩的底部、中部、顶部参数值描绘桩身的水平位移及剪应力随着土体参数的变化趋势,为实际工程提供参考价值。     

土层对土岩双元地层深基坑变形影响效应研究

为探究土岩双元地层中土层力学参数及其空间分布特征对深基坑施工变形规律的影响,采用ABAQUS有限元软件,建立土岩双元地层深基坑三维施工力学模型,考虑土层力学参数及土岩结合面倾斜角等因素,分析多种工况的土岩双元地层深基坑施工诱发变形的规律。研究结果表明：(1)土体的弹性模量越大,桩身的侧移就越小,桩身侧移曲线由单调递减变为先增后减的“鱼腹状”,最大侧移点也由桩顶不断下移;(2)土体的黏聚力越大,土体和桩体的侧移就越小;黏聚力在一定的安全范围内对土体的侧移影响较小;(3)土岩结合面结构对支护结构变形有重要影响,其倾斜角度可以改变桩侧所受到的侧向土压力。当土岩结合面斜向抗滑桩身一侧时,侧向土压力会增大,导致桩身位移和土体侧移加大,但土岩结合面对岩层及岩层部位的桩体影响不大。     

硬壳层对管桩复合地基桩-土应力比的影响

为研究就地固化硬壳层对预应力管桩复合地基桩-土应力比的影响，以绍兴钱滨线泥浆池路段为背景，开展现场试验和数值模拟分析，研究路堤荷载作用下预应力管桩复合地基的受力和变形；从桩-土应力比的角度，着重探讨硬壳层对桩基复合地基承载性能的影响规律；分析路堤高度与桩帽净间距之比、桩帽宽度与桩帽净间距之比等设计参数对桩-土应力比发展的影响机制.研究结果表明：硬壳层的存在能够有效提高桩基复合地基的承载特性；在本文试验条件下，就地固化硬壳层的预应力管桩复合地基最大水平位移发生在地表以下5～6 m处，区别于传统桩基复合地基的土体水平位移沿深度逐渐降低的规律；桩-土应力比在23～37，高于传统桩基复合地基.     

上部荷载对地下涵洞的三维数值影响分析

选用适当的土体本构模型,建立了桩土的有限元模型,并以某城市道路下桩板式挡土墙的锚桩为例,分析了上部重车荷载对桩底结构物的影响。     

灰土挤密桩处理湿陷性黄土中的数值模拟

通过非线性有限元分析,模拟了夯扩灰土挤密桩群桩复合地基的实际工况,得出了桩身轴力随荷载及深度变化的规律、桩间土压力分布规律和沉降随荷载变化规律。     

地表荷载作用下桩体结构的有限元分析

基于大面积地面堆载作用下桩-土结构应力及变位的计算原理．将有限元通用软件ANSYS应用于地面堆载作用下桩-土结构分析中,进行二维有限元实体模拟,分析桩长L、桩径d、桩体模量耳、土体模量E0、桩-土模量比Ep／E0,以及地面堆载的宽度b、大小p对桩承载性状的影响规律,可为地面堆载作用下的桩-土结构分析提供参考。     

基于土体位移的桥台桩侧向反应分析

当高速公路与桥梁的连接段存在较大厚度的软土层时,路基软土将在上覆路堤荷载作用下,发生侧向变形,此时的桥台桩将承受来自于土体水平移动引起的侧向荷载。土的侧向荷载对桥台桩基的水平位移和弯曲变形具有重大影响．往往导致桥台桩身发生挠曲甚至破坏。因此有必要对桥台桩的变形机制．不同模式下柱侧压力的产生机理及桩的几种破坏模式进行分析,从而为进一步研究提供理论依据。     

桩土相互作用对大跨连续刚构桥动力特性的影响

以一座大跨连续刚构桥为例,采用大型有限元分析软件midas/civil建立了全桥离散有限元模型,分别比较了全桥在承台底固结、等效土弹簧和等效嵌固3种不同边界条件下的动力特性。计算结果表明:桩土相互作用对大跨连续刚构桥的振型顺序和振型状态影响不大,但对频率影响较大。忽略桩土相互作用会使计算频率偏大,桩土相互作用对第2阶振型频率影响最大。采用适当深度的等效嵌固桩径可以模拟桩土相互作用。进行全桥动力特性分析时,不建议采用承台底固结简化模拟,建议采用土弹簧法来模拟桩土相互作用,以获取更为精确的动力特性计算结果。