成层地基中静压单桩挤土效应试验

采用室内模型试验研究了成层地基中静压桩沉桩过程,对模型桩整个沉桩过程中的挤土效应进行了分析研究。通过模型试验对在均质不同软硬地基中静力压入单桩过程产生的位移场进行了比较分析,获得了浅层土体、桩身周围、桩端处土体不同的位移变化模式,并揭示了桩周不同位置特别是软硬土层交界处土体位移随水平和深度方向的变化规律。试验结果表明,均质地基挤土位移的最大值与压桩深度存在滞后效应;对于成层地基,最大径向、竖向位移均出现在软硬土层交界面处,由于软硬土层力学性质的差异,土体位移主要表现为,软层处位移变大,硬层处位移变小。试验获得的结果便于进一步明确静压桩沉桩过程中挤土效应的内在机理,对预估沉桩的施工影响和指导沉桩设计都具有现实意义。     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

单桩沉降遮拦效应的研究

针对桩基沉降中普遍存在的遮拦现象,提出了用剪切移法分析单桩沉降遮效应的方法,并推导了相应的理论公式;结合上海的地质情况对单桩的遮拦效应进行了分析,结果表明：桩对土体深度方向的差异沉降具有明显的遮拦作用,桩刚度对遮拦效果影响较大,遮拦桩不宜作用柔性桩;遮拦桩轴向刚度接近于受荷桩轴向刚度时,已获得理想的遮拦效果,再增大遮拦的刚度意义不大。     

桥梁单桩荷载-沉降特性的可视化研究

基于可视化原理对桥梁单桩荷载一沉降特性进行了探讨,对于竖向荷载作用下的桥梁单桩,采用了荷栽传递法进行了分析。在visual Basic6．0集成环境下编制了单桩荷载一沉降可视化分析程序,该可视化程序不但可以模拟桩基加载过程,而且可以实时动态显示桩身各处位移、剪力、弯矩以及桩侧摩阻力和桩端阻力的变化过程,具有工程实际意义。     

关于单桩沉降计算

文章从现有单桩沉降计算方法入手,重点研讨了荷载传递分析方法中若干关键问题的解决思路。     

成层地基中倾斜受荷群桩的非线性有限元分析

针对轴、横向荷载共同作用或倾斜荷载作用下群桩基础受力问题的复杂性，引入无厚度型接触面单元和“无拉力”分析方法，采用非线性有限元法对倾斜受荷群桩的受力变形特性进行探讨，开发考虑材料非线性、桩-土-承台共同工作机理、桩周地基土体的分层性及不同桩项荷载形式等因素的计算程序，并由此讨论初始应力场及桩项荷载大小、倾角变化对桩身内弯矩与轴力分布的影响曲线。研究结果表明：刚性承台顶的荷载不变而倾角增大时，中桩桩项的弯矩逐渐增加，边桩的弯矩则逐渐减小；当荷载倾角不变而荷载增加时，承台下各基桩的弯矩变化规律则随荷载倾角的不同而变化。     

层状地基中单桩荷载传递规律

对桩侧土和桩端土分别采用三折线荷载传递软化和三折线全塑性荷载传递模型,基于传递矩阵法,利用土力学及弹性理论导出了一套完整的确定层状土中桩顶荷载 沉降关系的解析算式.研究结果表明:对于置于淤泥、粘土、粉土、砂质粘土、残积土的人工挖孔桩,当桩土相对位移达3～7mm时,桩侧摩阻力达到极限状态,此时,桩侧摩阻力约占桩顶荷载的40%～50%;随着荷载的进一步增大,桩侧摩阻力减小,当桩土相对位移约为20mm时,桩侧摩阻力几乎全部丧失.同时,利用在某地区得到的桩侧摩阻力及深井试验测得的土工计算参数,运用该算法对某工程试桩进行了计算对比,其计算值与实测值吻合.     

成层地基中考虑桩桩相互作用的双排桩受力变形分析

基于成层地基中的双排桩支护结构的受力变形特点,将前、后排桩视为竖直插入成层地基中的弹性地基梁,以不同刚度的水平弹簧模拟前、后排桩与其间成层地基土体的相互作用. 以各个土层接触面为水平分界面,将前、后排桩支护结构分为若干单元段,以朗肯土压力理论计算作用于后排桩的主动土压力,以弹性抗力法计算作用于前排桩基坑底面以下的土体抗力,且考虑地基反力系数沿深度的线性变化. 基于Euler-Bernoulli双层地基梁理论,考虑桩桩及桩土相互作用得到成层地基中双排桩支护结构的挠曲微分方程,并采用幂级数法求解,然后根据界面处内力与位移的连续条件及桩顶、桩底的边界条件,得到任一深度桩身的水平位移、转角、剪力与弯矩计算式. 最后通过一工程实例分析,将本文方法计算结果与实例结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性.     

成层地基中薄壁管桩水平承载性状数值分析

针对成层地基中薄壁管桩受水平荷载的问题,基于有限元理论,编制了薄壁管桩全桩位移和内力的计算程序,利用该程序结合工程算例对影响薄壁管桩水平承载性状的因素进行了分析.结果表明:桩径是影响薄壁管桩水平承载性状的主要因素,其次是桩长和地基土性质,而桩身刚度和桩身壁厚的影响相对较小.     

长短桩复合地基沉降控制研究

随着复合地基理论的发展,复合地基处理方法得到了很大应用,其优化设计也促进了长短桩复合地基的应用,在满足承载力的要求下,长短桩复合地基的沉降控制是决定地基处理是否成功的关键。探讨了长短桩复合地基的沉降变形规律和影响因素,归纳了长短桩复合地基沉降优化设计思路,为此类复合地基的应用提供借鉴依据。     

考虑时间效应的复合桩基简化分析方法

基于复合桩基的基本理论,结合刚性基础的计算方法,建立了考虑时间效应的桩-土-刚性承台体系共同作用的基本方程,编制相应程序进行计算,分析了单桩、四桩和九桩3种具有代表性的桩-土-承台体系沉降与反力随时间的变化特征：在整个加载过程中,单桩、四桩、九桩承台的沉降随时间对数的变化曲线均呈“S”形;加桩承台的荷载-沉降曲线表现明显的非线性,刚性基础加桩以后“架越作用”减小。     

复合桩基承载过程的可靠度分析

文章对现行复合桩基设计理论进行了分析研究,确立了复合桩基的临界工作状态和主要失效模式,对复合桩基承载过程中的沉降进行了分析与计算,并对其进行了随机性分析。运用可靠度理论建立了以沉降控制为目标的复合桩基可靠性指标计算方法,结合工程实例,探讨复合桩基承载过程的可靠性指标变化规律,取得了一些有实用价值的结果。     

基桩负摩阻力的时效分析

首先采用太沙基一维固结理论计算某时刻桩侧土体的固结沉降量，并对影响其结果的关键参数一固结系数进行了深入讨论，在此基础上，引入改进的佐藤悟双折线模型，用荷载传递概念建立出基桩各段的力平衡方程与位移平衡方程，然后对桩顶位移赋初值，即可经迭代计算求出该时刻桩身负摩阻力发展情况和中性点位置．最后，利用本方法对某实例进行了计算，其与另外3种理论计算结果的对比表明，该方法能较准确地描述基桩负摩阻力随时间的发展过程．图5，参8．     

软土中桩基工后长期沉降的预测模型

基于软土中桩基工后长期沉降的机理,采用理论分析和工程实际相结合的方法,提出适用于软土中桩基工后长期沉降的预测模型.研究结果表明:提出的预测模型和简化预测模型均可综合考虑地基土体的固结和蠕变,能很好地反映沉降发展的实际情况:但基于土体固结和蠕变对桩基工后沉降的影响程度,对非挤土桩基工后40 d后的实测沉降,可考虑选用简化预测模型进行预测,在其他情况下则宜采用未简化的预测模型进行预测.     

基于灰色GM(1,1)模型的桩基沉降预测研究

简述现有桩基沉降预测方法存在的不足,结合桩基沉降的特点,引入灰色预测GM(1,1)模型,建立基于灰色GM(1,1)模型的单桩及群桩沉降预测研究模型,并给出其建模的原理及建模的过程。最后,通过工程实例,进行实证分析,研究表明该模型具有良好的适应性,能更好地反映桩基沉降变形的规律,提高预测的精度,具有良好的工程应用价值和推广前景。     

以变形控制为原则的桩基础设计方法研究

以变形控制为原则的桩基础设计是现代桩土相互作用理论的主要成果之一。文章简要介绍了其发展状况 ,列出了减少沉降量桩基、复合桩基、疏桩基础和变刚度调平等几种主要的设计方法 ,对它们进行了分析比较 ,总结出它们的优缺点及适用条件 ,并结合工程实例对各种设计方法进行对照比较 ,从而能更合理地、有选择性地应用于工程实践中。     

半刚性桩复合地基沉降的复合模量当层解法

文章详细阐述了利用复合模量当层解法求解半刚性桩复合地基沉降的过程,给出了文中涉及概念的准确定义,采用复合模量当层解法,通过实例将计算所得的沉降值与其他解法所得的沉降值进行对比;结果证明,计算方法与实测沉降值更加接近。     

城市高架桥群桩基础沉降量计算评价

探讨城市高架桥群桩基础沉降量计算评价方法,为桩基沉降安全评价提供理论依据。在详细总结深厚软土层区群桩基础沉降的影响因素和目前工程中常用的沉降量计算方法的基础上,针对具体的工程实例采用等代墩基法、等效作用分层总和法、弹性理论法以及Flac 3D数值模拟方法分别计算了高架桥群桩基础的沉降量和应力位移场变化规律,并与实测数据进行对比分析。结果表明,采用弹性理论法和等代墩基法计算沉降量与实际吻合较好,等效作用分层总和法和数值模拟方法计算结果虽然偏大,但应用的范围较广。至少3种方法得到的沉降量均小于允许值,才能判定沉降量满足安全要求。     

静载及循环荷载下砂土中复合桩基承载特性模型试验研究

随着桩基的广泛应用,对桩土间承载机理的研究越来越多.根据桩土间接触作用,采用大比例桩土模型进行了室内试验.为更好地仿真桩土间的摩阻效果,试验过程中对桩的材料进行了改进,并开发了一套竖向静载及循环加载系统和测试装置.通过对砂土中复合桩基进行竖向静载和循环加载试验,基于模型桩基的桩顶沉降、桩身轴力、桩侧摩阻力及桩底反力等数据的分析,发现桩基承载性能随加载次数增加而增强:桩顶沉降提高了29.6%,桩身轴力提高了40.4%,桩侧摩阻力下降,桩底反力提高了50%,且桩基极限承载力提高了25%,为继续研究服役期桩基不同加载条件下的桩-土作用提供了数据支撑.