倾斜荷载下群桩有限元分析方法探讨

采用Goodman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.     

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。     

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.     

铁路交通荷载下桩承式路堤承载性状分析

依托某铁路桩承式路堤工程，通过室内桩-土剪切试验，分析水泥土桩-土接触面的摩擦系数在不同界面粗糙度、水泥掺入比和土体含水率下的变化规律，得出适应不同工况的摩擦系数。采用ABAQUS软件，对不同车辆速度和车辆荷载作用下桩承式路堤的承载性能和路堤沉降进行研究，得出桩和桩间土的荷载分布规律及桩顶、桩间土和路面最大沉降的变化规律。     

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。     

砂性土中单桩和桩基的模型试验

根据砂性土中单桩和桩基的模型试验，探讨了砂土中单桩在轴向、横向和扭转荷载下的变形特性，对群桩效率进行了分析。     

人工挖孔嵌岩桩桩底扩孔对承载力的影响

以桩的荷载传递函数为基础，考虑桩－土－岩的共同作用，从理论上分析了影响摩擦桩承载力的影响，进而对嵌岩摩擦桩的扩底与承载力的关系问题进行了研究，得出了相应的理论，为指导了人工挖孔桩的设计和施工提供了理论依据。并通过对工程实例计算结果的对比分析，证明了理论的正确性。     

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。     

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。     

微型组合抗滑桩其参数对桩土作用影响分析

微型组合桩治理滑坡处于尝试阶段。结合滑坡治理工程实例,运用ANSYS软件模拟桩距、锚固深度的变化对桩土共同作用的影响,得出了微型桩结构的抗滑规律,为设计提供参考。     

基于桩土共同作用的桩基工程特性分析

在应用土的弹塑性理论、非线性有限元基本原理及桩土共同作用原理的基础上,采用Drucker-Prager材料模型,考虑桩土接触面问题,建立群桩模型,利用ANSYS软件对桩土共同作用模型的沉降、位移、桩土应力比等进行分析研究,得到了一些规律,可供同类工程参考。     

京沪高速铁路桩端注浆群桩基础沉降计算研究

大型工程建筑对基础沉降量控制的要求非常高,进行桩端注浆是减小群桩基础沉降量的有效方法,并在国内外得到了广泛应用。文中结合现场试验,提出了利用注浆后单桩静载试验结果反求土的参数,而后运用剪切变形传递法计算注浆后群桩基础的沉降量这一方法,结合现行规范进行了验证。     

软土水平运动作用下被动桩桩土界面接触应力分析

采用平面应变有限元方法，对土体运动作用下的被动桩桩土相互作用进行分析。分析中考虑土的塑性和大应变，并在桩土间设置接触单元，重点研究桩周土的位移模式和土体处于不同状态时接触应力的分布规律，讨论了群桩中桩与桩间的相互作用对接触应力的影响。     

被动桩基现场试验研究现状与分析

被动桩受力性状的研究比主动桩复杂,一直是岩土工程关注的重点和难点问题。回顾了国内外被动桩现场试验的研究进展和现状,重点介绍了大面积堆载、桩基码头与岸坡作用、路基桥台填筑引起的被动桩在有无桩顶轴向荷载情况下的中性点位置和下拉荷载的变化,以及群桩的遮拦效应和土拱效应等方面的研究现状。对当前的研究现状进行简评,并对今后的研究方向进行了展望。     

深基坑开挖支护技术——悦达南郊华都二期深基坑施工的运用

基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。该文结合实际工程,介绍了该工程所使用的深基坑开挖支护技术。其深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。该方法所用的深层水泥搅拌桩适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土等软土地基,效果显著,处理后可成桩、墙等。     

布袋注浆桩加固软土路基的质量检测与分析

针对某软土路基工程,采用布袋注浆桩对其进行加固,应用相关的测试方法对布袋注浆桩在路基工程施工中的桩径变化、桩长及其完整性进行质量检测,并对检测结果做出分析.检测结果证明:布袋注浆桩的桩径变化、桩长、完整性和对软土路基的加固效果,均能满足设计要求.     

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。     

基于桩侧土压力的桥台桩基桩土相互作用研究

分别将桩的受荷模式作为被动桩和主动桩考虑,建立了路堤荷载下软基桥台桩基桩土相互作用的计算模式。以Ito法计算被动桩侧极限土压力,并将其作为桩所承受的被动荷载;将桩视为一维结构单元,利用p-y曲线法来考虑桩后土体的非线性及成层性,从而建立了桩身位移的计算方法。采用有限差分法求解,并与现场测试结果对比分析,验证了方法的合理性。     

基于土体三相性计算单桩竖向承载力的理论分析

建筑桩基技术规范公式得出的单桩竖向承载力在部分工程中与实际偏差较大。桩侧摩擦力公式中土层厚度li直接取单层土层的厚度,而未考虑土层的三相性,实际对桩提供有效摩擦阻力的只是土颗粒的作用,规范以整体提供摩擦阻力的计算法存在缺陷。基于土体三相性考虑,建立桩侧与土的物理力学模型计算单桩竖向承载力,分析得出计算式。通过工程试验与分析结果认为:桩侧有效摩擦厚度与土层的厚度以孔隙比建立其关系,桩侧摩阻力与土层孔隙比的大小成反比,计算结果与实际值吻合较好。