复杂水平荷载作用下部分埋入单桩的计算方法*

在Winkler地基梁模型和有限单元法理论的基础上,提出了一种在复杂水平荷载作用下求解部分埋置水平受荷单桩弯矩和位移的计算方法。将该方法计算结果与经典算例结果和现场试验结果进行对比,验证了该方法的正确性。通过算例分析了水流冲刷作用和桩顶约束条件对部分埋入桩桩身弯矩和位移的影响,分析结果表明,在研究冲刷对桩基水平承载力的影响时应结合桩顶的约束条件。该方法可有效开展复杂水平荷载下部分埋置水平受荷桩的计算分析。     

水平荷载作用下高桩码头叉桩扭角布置研究

以湛江某高桩码头标准结构段桩基布置为例,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,考虑4种水平荷载作用控制工况,对不同叉桩扭角布置方案码头桩基内力进行计算分析,讨论水平地震荷载及船舶荷载对叉桩扭角布置的影响.计算结果表明:结构横向水平位移与桩弯矩随扭角的增大而增大,结构纵向水平位移和桩弯矩随扭角的增大而减小;在纵向水平地震荷载组合工况下,码头结构位移及桩弯矩最大;综合考虑纵横向刚度的影响,本码头结构段叉桩扭角选用20°较为合理.     

水平荷载作用下刚性短桩的计算方法研究

目前刚性短桩常用于码头及近海水工建筑物中,针对其原有计算理论和方法不够健全的问题,本文提出采用p~y曲线方法计算刚性短桩桩土相互作用关系。通过理论和试验分析研究,得出p~y曲线方法计算刚性短桩理论可行性,并给出在粘性土中桩土相互作用的适用条件。     

水平循环荷载下桩与饱和砂土相互作用的弹塑性解析

根据饱和砂土在实际工程中所表现出的物理特性,采用强度理论和非相关流动法则来分析其受力与位移。并利用弹塑性力学理论求解桩与饱和砂土在周期性水平循环荷载下相互作用所产生的一些相关性状的解析解。最后,用迭代法对桩周土的塑性变形区范围进行了量化。     

PHC桩沉设过程中桩身破损原因分析及施工对策

在PHC桩的施工过程中,通过现场跟踪、研究、分析桩身质量出现问题的可能原因,试图找出能有效控制桩身质量问题,科学的优化基桩施工,最大化降低施工过程中桩身破损率的可行之办法。     

水平循环荷载下饱和砂土中桩-土相互作用机理的试验研究

通过设计详细的模型试验方案,对埋入砂土中的模型桩施加水平循环荷载和水平静载两种力,并通过改变加载频率、循环次数以及桩的埋入深度来进行模型试验。收集了大量的实测数据,进行整理和计算后,对模型桩受以上各种因素的影响进行了比较和分析,得到桩-土之间在上述各种因素综合作用下所表现出来的量化规律。     

横向荷载群桩效应分析

在大量单桩、群桩模型试验的基础上，分析了水平受载群桩桩土作用机理，探讨了水平荷载作用下群桩的影响因素。采用弯矩函数拟线法，绘制了试桩P-Y曲线，通过对单桩、群桩P-Y曲线的分析比较，提出了合理、可靠、方便、实用的群桩效应计算方法，计算结果与实测值相吻合。     

竖向荷载作用下高桩码头桩土耦合分析研究

根据桩-土耦合特性,考虑桩-土之间的接触力学行为,建立桩-土耦合的有限元计算模型。通过该模型计算分析基桩几何特性、材料特性以及土的力学特性,及其对基桩竖向承载力、摩阻力及桩身轴力分布的影响,其结论可为高桩码头桩基的设计提供参考。     

水平荷载作用下的大口径嵌岩桩嵌固特性研究

水平荷载作用下嵌岩桩变形与桩体嵌固特性有关。室内模拟试验表明，实际工程中嵌岩桩的嵌固形式介于铰接与刚接之间。醉育桩体嵌入段的剪力与弯矩的深入研究及实例计算发现，剪力对嵌固形式影响弱小，但弯矩影响较大；并得出结论：桩体嵌固特性决定于嵌入段的桩体弯矩，、嵌入直径及嵌入深度。     

低桩承台驳岸在堆载作用下的水平位移变形规律

低桩承台驳岸结构是由挡土墙、承台、桩基3种结构组合而成,且承台底面位于地面以下的一种驳岸结构形式。分别采用竖向弹性地基梁法与有限元计算方法对该结构进行建模计算,验证两种计算方法的正确性。在此基础上,从堆载参数(堆载距离、堆载宽度、堆载大小)和桩基参数(桩长、桩径、桩间距)两个方面,研究在复杂堆载作用下,低桩承台驳岸结构水平位移变形规律。结果表明:堆载距离驳岸前沿线4倍挡土高度内,其对驳岸结构水平位移有影响,而桩长对水平位移影响较小。成果可为类似工程提供借鉴。     

深厚软土区超长桩合理桩长的计算

工程实践证明,软土地基超长桩在轴向荷载作用下的荷载传递机理与常规桩基有较大区别。通过深厚软土区超长桩静载试验和桩身轴力测试,依据载荷-沉降变形关系推导的超长桩合理桩长估算公式,利用静载试验Q-S曲线数据对超长桩合理桩长进行计算,为确定深厚软土地区合理桩长避免盲目增加桩长提供参考。     

单侧边载作用下黏土中单桩负摩阻力特性模型试验研究

桩基础边载作用会在桩周产生负摩阻力,进而危及软土地区高桩码头、人工岛、路基等工程的安全。通过开展黏土中单侧堆载作用下单桩室内模型试验,测定桩身应变、桩顶沉降和水平位移,研究边载作用距离和桩型对桩身轴力及弯矩的影响,探讨桩身负摩阻力、桩顶沉降和水平位移在黏土固结过程中的时间效应。结果表明:边载作用距离对桩身最大轴力和最大弯矩有较大影响;翼板桩会增加桩身最大轴力和最大弯矩;负摩阻力和有效应力系数随时间增长且增速趋缓;增加边载作用距离和添加翼板都会提升桩身中性点位置,在这两组试验中均提升了8.33%。     

静动法试桩技术对比

用对比分析的方法研究静动法桩基试验新技术的各种特性,分类描述静动法的试验原理和常用分析手段。依据境外水工试桩的试验数据,对比高应变(CASE法)与静动法试验的过程特征,验证静动法的可靠性;对比静动法(卸载点法)与高应变(CAPWAP法)的试桩试验结果,分析静动法的准确性及限制条件。引入传递能量的概念作为判别静动法试验效果的参考因素,分析多种桩型静动法试验的应力波传递效应及其影响程度。讨论静动法试桩技术引入国内水工桩基试验领域的适用性、限制因素和经济指标。为国内开展类似试验技术提供实践层面的参考。     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。     

格型钢板桩与复合地基组合式岛壁稳定性研究

结合某海上人工岛工程实例,以有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,建立格型钢板桩岛壁结构稳定性分析的空间弹塑性有限元模型。研究软土地基上格型钢板桩结构的变形与稳定特性,分析当格型体与多种复合地基相组合时对岛壁结构稳定性的影响。结果表明,对格型钢板桩内外土体进行地基加固后,结构稳定性均有不同程度的提高,特别是在岛内即格型体陆侧进行一定宽度高压旋喷桩的处理后,岛壁结构的稳定性大幅度提高,并能有效控制使用期人工岛的沉降量。分析成果对类似工程以及格型钢板桩结构在软土地基上的推广应用有参考意义。     

低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的桩基计算

某船闸靠船墩结构采用低承台桩基墩柱式结构。按照《建筑桩基技术规范》考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基内力及位移,内含大量插值查表,计算复杂,具有一定的人为偏差。采用STAAD.PRO软件建立桩基、承台及土单元模型,并将上部墩柱结构及荷载进行力学转换后作用于承台,分析低承台桩基墩柱式结构桩基内力及位移,并与工程实例计算结果对比。结果表明,STAAD.PRO计算结果与规范计算结果基本一致,工程实践中可使用该软件方便地计算低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的内力及位移。     

撞击力下柔性靠船桩高桩码头横向变形分析

柔性靠船桩高桩码头是由靠船桩、护舷和桩台组成的一个结构系统。针对柔性靠船桩高桩码头桩台承受撞击力的情况,通过分析桩、护舷及桩台的受力及变形,利用桩顶处力的平衡条件和位移协调条件进行数学公式推演,导出了该系统横向变形的计算表达式,给出了表达式中相关系数的计算方法,并阐述了该表达式的迭代解法步骤。研究成果可为相关结构的设计及规范修订提供参考。