倾斜上拔荷载下挤扩支盘桩响应分析

为研究挤扩支盘桩在倾斜上拔荷载下的响应,利用 ABAQUS 对该受荷模式下挤扩支盘单桩进行了数值模拟,得到了5种上拔和水平荷载组合下两盘和三盘挤扩支盘桩盘数在不同盘间距下的荷载-位移曲线及桩身内力和位移的分布规律.数值结果表明:单桩在上拔和水平荷载作用下存在荷载耦合,上拔荷载明显减小了单桩水平刚度,水平荷载减小了单桩竖向刚度,但影响有限;基于数值结果提出复合承载力计算的椭圆公式,本文的对比结果表明:该公式的预测误差小于10%,且预测结果偏于安全;水平荷载的存在导致靠近土体表面首盘的抗拔能力不能充分发挥;建议在水平与上拔荷载比较大的支盘桩中,首盘到土面距离不宜小于8d.     

黄土地区超长钻孔灌注桩荷载传递性状试验研究

通过西安黄土地基中超长钻孔灌注桩静载荷试验和桩身轴力的测试,探讨了黄土地基中超长钻孔灌注桩的承载力 性状和荷载传递规律。超长桩桩身轴力的传递规律和侧摩阻力的发挥性状对黄土地基中超长桩的理论研究和工程应用具有 重要的参考价值。     

盆地红层嵌岩桩荷载传递性状试验研究

湘浏盆地内广泛分布着内陆湖相沉积的白垩系至第三系红层软岩，具有成岩差、易风化崩解等特性，其嵌岩桩的实际工作性状与《建筑桩基技术规范》（JGJ94-94）规定不尽相同。为研究红层嵌岩桩的承载性能、桩身轴力传递规律、桩侧阻力和端阻力的发挥性状，对４根人工挖孔灌注桩进行了单桩静力载荷试验，分别采用滑动测微计和应变计来测试桩身轴力的变化。结果表明，红层嵌岩桩表现为端承摩擦桩特性，Q-s曲线呈缓变型；桩身轴力传递规律和桩侧阻力的发挥与覆盖层厚度、桩长、桩周土性质密切相关；由于红层具有较强的结构性，发挥极限侧阻所需位移仅为2~6mm，测试得到的极限侧阻力远高于规范值，表现出强化效应，使得红层嵌岩桩具有相当大的承载能力，但端阻力和侧阻力并非同步发挥。设计时应采用承载力和变形控制，参数取值应符合桩的荷载传递规律。     

黄土地基中大直径超长群桩基础受力特性的模型实验研究

通过室内模型试验,对黄土地基中大直径超长群桩基础的承载-沉降关系、承台下土体附加应力的分布及发展、桩土承载情况以及不同位置桩的受力特性分别进行了研究。结果表明:黄土地基中大直径超长群桩基础荷载-沉降曲线呈缓变型且没有明显拐点,故群桩基础的极限承载力应综合沉降-时间对数s-lgt曲线和荷载-沉降Q-s曲线来确定。承台下土体附加应力分布为边缘大中心小。不同位置的桩承载性能不同,总体上是角桩(6#桩)最大,边桩(5#桩)次之,中心桩(1#桩)最小;同时各桩的桩侧摩阻力及桩身轴力沿桩长的变化也有所不同。     

土体参数对大直径空心桩承载性状影响的仿真分析

借助MARC软件,系统分析了桩周土体c、值及土体模量E值对大直径空心桩承载力的影响,分析表明E值是影响 大直径桩承载力的主要因素。文章进一步分析了桩端土体模量E对Se值(桩端沉降与桩顶沉降之比)及对桩身轴力曲线的影 响。通过与实测结果比较,证明所建模型合理。     

软土地区桩端后注浆桩承载性状对比试验研究

桩端后注浆技术是在通过预埋的压浆管对桩底压注水泥浆液，从而减少桩底沉渣和桩周泥皮的负面影响，在工程上逐渐得到广泛应用。结合宁波软土地基中某工程桩基静载荷试验，分析2根相邻后注浆和未注浆试桩的承载性状；通过对桩身预埋钢筋应力计的测试，对后注浆和未注浆桩的桩身轴力传递特性和桩侧阻力发挥特性进行比较分析研究。表明桩端后注浆不仅能提高端阻，还能提高桩端以上一定范围内土层的侧摩阻力，同时，后注浆桩的单桩极限承载力约为未注浆桩的2.5倍。根据以上研究结果表明，桩端后注浆技术能有效改善桩土界面条件，提高单桩承载力和减小桩基沉降。     

灌注桩桩土相互作用试验及有限元模拟研究

以灌注桩桩土相互作用的原位试验为基础, 结合西安土层结构、性质; 采用有限单元法对黄土地区的砼灌注桩桩—土相互作用进行仿真模拟, 研究了桩土相互作用、荷载的传递规律、桩土相对位移与桩侧摩阻力的关系。通过桩载试验资料对比, 得出三维有限单元法的模拟结果与实测值相近, 该研究进一步揭示了桩土相互作用的实质, 为最优桩长的选取和单桩承载力的确定奠定了基础。     

盾构机下穿桩基施工对单桩承载力影响的数值研究

在大型有限差分软件FLAC3D平台上进行二次开发，利用内嵌FISH语言编程，对盾构隧道动态施工过程中上部基桩承载力的影响进行数值仿真模拟，模型考虑盾构前方土仓压力、盾尾同步注浆、注浆凝结和未凝结两种状态以及衬砌管片施加等施工参数。从桩侧摩阻力、桩端阻力等方面对盾构开挖过程中上部桩基承载力进行分析，以及土仓压力变化对承载力影响。研究结果表明：随着隧道开挖，桩侧摩阻力、桩端阻力发生复杂变化，桩底部出现负摩擦力，桩端轴力为拉力，对基桩竖向极限承载力有一定的影响；并且开挖面距桩轴线不同位置，土仓压力对基桩竖向极限承载力影响不同。     

黄土地基微型桩基础上拔及下压承载性能研究

在软土地基中，微型桩常用作输电线路杆塔基础，而在黄土地区的应用相对较少。为了研究黄土地基微型桩基础的上拔及下压承载性能，本研究基于微型桩原位静载荷试验，分析了桩长、桩径及黄土湿陷性等不同参数对微型桩承载性能的影响；同时创建了三维桩土相互作用的有限元模型，对比其数值模拟结果与试验数据，验证了有限元模型的正确性，进一步分析了桩长、桩径及桩身弹性模量对其抗拔及抗压承载性能的影响。结果表明：相比其抗拔承载力而言，黄土湿陷性对微型桩抗压承载力的影响更大，且浸水后微型桩基础的破坏曲线斜率更大。黄土地基微型桩的竖向承载特性主要取决于桩侧摩阻力，桩长对抗拔、抗压极限承载力影响较桩径显著。上述研究对微型桩基础在黄土地区的应用具有较好的参考价值。     

用优化方法确定桩基的荷载传递函数

传递函数法计算单桩沉降及轴力的关键在于确定桩身和桩端的传递函数本文提出了根据室内砼和岩土试验所得到的荷载传递函数的数学表达式，结合桩基静载荷试桩资料用改进的Ｐｏｗｅｌ法确定数学模型中的待定参数来获得桩基的荷载传递函数     

高速铁路CFG桩复合地基柔性载荷试验研究

高速铁路建设的迅速发展及高速铁路对路基沉降的严格要求，CFG桩在高速铁路路基的处理上得到大量运用。但铁路工程对路基的作用原理与工民建工程对地基的作用原理有本质的区别，工民建房屋建筑荷载通过基础对地基施加刚性荷载，而铁路路基直接承受上部路堤的自重和列车运行产生的柔性荷载。高速铁路CFG桩复合地基的设计都是根据工民建行业的设计理论进行，其试验结果必然与实际情况存在偏差。本文着手研究适合于高速铁路复合地基的柔性载荷试验方法，模拟高速铁路柔性加载的特性，通过数值分析对比了刚性荷载和柔性载荷作用下CFG桩复合地基的桩、土应力、位移分布情况；通过现场载荷试验对设计方案进行了验证，研究了高速铁路CFG桩复合地基的承载力特性，结果证明柔性载荷试验是可行的，能合理的模拟高速铁路CFG桩复合地基承载特性，可为柔性基础下CFG桩复合地基的设计提供基础。     

大吨位基桩抗压载荷试验中的锚桩预应力保护技术

竖轴向承载力是桩基础设计的重要参数,现场静载试验是目前确定桩基承载力的主要手段之一。本文依托黄陵—延安段高速公路洛河特大桥试桩工程,通过对原有工程桩施加预应力,形成了以工程桩为锚桩的锚拔体系。加载过程中试桩应力、锚桩应力及桩顶位移测试,结果表明,结合预应力技术,以工程桩作为锚桩构成桩基础静载试验的锚拔体系是可行的,同时提出了施加预应力大小的原则、方法以及确保后期曾作为锚桩的工程桩有足够承载能力应采取的必要措施。     

砂土中螺旋锚基础水平振动特性的模型试验研究

在水平激励作用下,钢管螺旋锚基础-土的动力相互作用具有明显的非线性特性。基于自制的锚土动力相互作用模型试验系统,对砂土中不同锚体几何结构的钢管螺旋锚的水平振动响应特性进行了研究,具体分析了螺旋锚长径比(L/D)、叶片距宽比(S/D0)、叶片外伸比(D0/D)、不同荷载幅值(F0)和振动频率(f)等对螺旋锚水平动力响应特性的影响,并与直桩进行了对比分析。通过研究螺旋锚周围土体的应力扩散,讨论了水平动力荷载作用下螺旋锚-土的相互作用规律。研究结果表明:长径比(L/D)是影响直桩和螺旋锚水平动力响应特性的重要因素;在锚径相同的条件下,锚土系统的共振频率随锚体长径比的增加而减小,随叶片外伸比的增加而增加,但对叶片距宽比相对不敏感;在锚体几何结构相同的前提下,激振荷载幅值越大,直桩土系统的共振频率越小,但激振荷载幅值对螺旋锚土系统共振频率的影响相对较小。     

BOTDR分布式检测技术在复杂地层钻孔灌注桩测试中的应用研究

分析了Kagome格栅的等效刚度和屈服面. 其屈服面奇异，由4段直线围成. 利用该屈服面， 估算了Kagome具有I型、II型半无限大裂纹的裂尖塑性区，有限元计算验证了解析预测的 准确性. 与奇异屈服面相比，由Mises光滑屈服面给出的塑性区误差较大. 因此只有弹性情 况，可以将Kagome等效为各向同性；若材料塑性，或应力场奇异性较强，Kagome的强度依 赖于主应力方向，不能用各向同性模型来描述.     

垂直受荷群桩在半空间饱和土中的稳态反应

研究了均质半空间饱和土中群桩在垂直稳态荷载作用下的动力反应问题。半空间饱和土采用Biot提出的三维波动原理。将桩看作是一维的弹性杆单元。利用圆形简谐载荷作用下的Biot固结方程的基本解和桩土之间的变形协调条件得到饱和土中群桩的第二类Fredholm积分方程，群桩的动力阻抗采用动力相互作用因子的方法。分析桩距等参数对群桩阻抗、轴力和孔压等的影响。本文的方法可以用于计算层状饱和土中群桩的动力反应问题。     

粘弹性桩的混沌运动分析

研究了在轴向载荷和周期性横向载荷共同作用下非线性粘弹性嵌岩桩的混沌运动情况。假定桩和土体分别满足Leaderman非线性粘弹性和线性粘弹性本构关系，得到的运动方程为非线性偏微分．积分方程；利用Galerkin方法将方程简化为非线性常微分一积分方程，同时利用非线性动力系统中的数值方法，进行了数值计算，得到了不同载荷参数、几何参数、材料参数时粘弹性桩发生周期运动、多周期运动及混沌运动的时程曲线、相图、功率谱、Poincare截面图，同时得到了挠度-载荷、挠度-几何参数、挠度-材料参数等分叉图，考察了各种参数的影响。数值结果表明非线性粘弹性桩在一定的条件下可以通过倍周期分叉的方式进入混沌运动状态，且桩的载荷参数、几何参数、材料参数对其运动状态有较大的影响。     

堆载下单桩负摩阻力工作性状非线性数值分析

利用三维非线性数值方法对一算例在堆载作用下桩侧负摩阻力进行了计算分析。计算结果揭示了摩擦型、端承型桩负摩阻力工作性状的异同; 分析了堆载速度、桩顶荷载对负摩阻力的影响: 堆载越快,负摩阻力越小; 在无桩顶荷载作用下,由负摩阻力引起的下拉荷载最大,可视为常规方法设计的上限值; 桩顶荷载与堆载施工顺序对负摩阻力的影响也很大,先施加桩顶荷载,后进行堆载所产生的负摩阻力最大,反之最小。     

非均质土层下基桩的动力稳定性研究

本文根据桩在轴向谐振力作用下，探讨了非均质层下基桩的动力稳定性问题，分析了各种地基土横向抗力系数K以及桩的几何特征，激振频率，桩土阻尼对桩动力稳定性的影响，结果表明，随地基土层的不同，基桩的动力不稳定区域将发生不同的变化，随桩径，桩长的增大，基桩的动力不稳定区域将逐渐减小，表明地基土的横向抗力对桩的动力稳定性起加强作用，桩土阻尼对基桩的动力稳定性影响较大，得出了一些有价值的结论，可为工程设计提供参考依据。     

复合地基承载特性的弹塑性分析

对桩及承台采用线弹性有限元模型,对承台下桩周土采用弹塑性有限元模型,对群桩以外的土体采用线弹性无限元模型,在桩土接触面上设置接触面单元,利用三维弹塑性有限元对桩%D土%D承台相互作用进行了分析。得出了如下结论 :承台下桩顶反力总体表现出角桩最大,边桩次之,中桩最小的分布规律,随着作用在承台上的荷载增大,桩顶反力趋于均匀分布,承台下桩侧摩阻力是由桩端向桩顶逐渐发展的,承台对桩上部侧摩擦阻力存在“削弱作用”。为了验证本文方法的可行性,对承台下有九桩的情况进行了静载试验,将试验结果与本文计算结果进行了比较。