周土
- 柔性基础下等芯型水泥土复合桩荷载传递特性分析
芯、水泥土桩和桩周土三者相应的应力位移表达式.刘汉龙等［6］基于大尺寸模型试验，对带承台的高喷插芯组合单桩的荷载传递规律进行了研究分析.对于柔性基础下等截面劲芯水泥土复合桩的承载特性研究，张振等［7-8］基于室内试验结果分析了短芯型水泥土复合桩承载路堤失稳破坏模式；Voottipruex等［9］通过现场变形监测与静载荷试验，证实了路堤荷载下劲芯水泥土复合桩相比水泥土搅拌桩在沉降与变形控制上具有优越性；叶观宝等［10］假定界面剪应力与深度或相对位移呈线性关系
湖南大学学报（自然科学版） 2023年1期2023-01-31
- 循环温度场下分层地基能量桩传热及变形模拟分析
究,结果表明在桩周土和桩端约束不同的情况下,桩体不同部位表现出不同的热响应;郭易木等[4]人针对PHC能源桩在分层地基中的热-力响应进行研究,结果表明分层地基的换热能力不均对能量桩的热交换产生显著影响;刘汉龙等[5]人针对饱和砂土中不同埋管形式能量桩研究其热力学特性,结果表明在输入功率相同的情况下,W型埋管桩的桩身温度、应力和桩顶沉降均大于其他埋管形式;郭浩然等[6]人利用改进的桩-土荷载传递模型进行数值分析,结果表明桩土界面的剪切为循环剪切;费康等[7]
吉林建筑大学学报 2022年5期2022-11-18
- 桩底沉渣性质对成层粘弹性土中大直径灌注桩动力响应的影响
lcz，为考虑桩周土的成层性，将桩-土体系沿竖向划分为若干段，其中第i层土的厚度为li，土层顶部与地表的距离为hi。用分布式Voigt体模型模拟相邻土层间的相互作用，对第i层桩周土，其顶部的弹簧刚度和阻尼系数分别用ki+1和ci+1表示，而底部的相关参数则分别用ki和ci表示。分析过程中，作出如下基本假设：(1)桩(虚土桩)为弹性杆件，在相邻桩段的接触面上，力和位移连续；(2)桩周土在径向延伸至无穷远，在这一过程中位移逐渐减小为零，其顶部为自由边界，底部则
河北工程大学学报(自然科学版) 2022年3期2022-10-24
- 砼芯水泥土桩复合地基工作性状研究
芯-水泥土桩-桩周土的界面作用机理进行假设并考虑相对位移对侧摩阻力的影响，提出了一种刚性基础下CDCM 桩复合地基沉降的计算方法，但该方法未考虑地基土分层且计算仅适用于砼芯等长的情况。本文作者基于文献[13]，考虑地基土分层以及实际工程中砼芯与水泥土桩长可能不相等的情况，提出刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基工作性状的迭代分析法，并通过与原位实测的荷载-沉降曲线进行对比，验证该计算方法的合理性。对CDCM 桩复合地基的工作性状进行研究，探讨含芯率、芯长比、面积
中南大学学报（自然科学版） 2022年7期2022-08-29
- 斜坡基桩水平动力响应解析解
13-15］将桩周土模拟为弹簧和阻尼器，该模型虽简单直观，但不能很好地反映桩土相互作用，忽略了桩周土的连续性；Nogami 等［16］和Novak 等［17］考虑土体应力的梯度变化，将土体视为三维连续介质，通过构造势函数解耦土体三维波动方程，求得桩周土水平振动阻力，根据桩土相互作用得到桩基水平振动响应解析解；Zheng 等［18］将此扩展到大直径管桩，推导了黏弹性土层中大直径管桩水平动力响应的解析解；栾鲁宝等［19］考虑了竖向应力梯度变化和轴向荷载二阶效应
湖南大学学报（自然科学版） 2022年7期2022-08-19
- 加筋包裹碎石桩受力特性及参数影响分析
坏模式，并探讨桩周土、碎石、筋材材料参数对GESC承载特性的敏感性。1 数值模型及验证1.1 数值建模本文采用三维有限元软件ABAQUS对文献[4]中的GESC和OSC单桩室内试验进行了数值模拟，该室内试验采用(长度×宽度×高度)为1.2 m×1.2 m×0.9 m的模型箱，分别进行了未处理地基(Clay)、OSC和GESC室内模拟试验。GESC试验中，桩体位于模型箱中心位置，桩长500 mm、直径100 mm，桩体为碎石，外围包裹一层1.8 mm厚的土工
广西大学学报（自然科学版） 2022年3期2022-08-08
- 考虑桩周饱和土扰动效应的楔形桩水平振动阻抗
或施工扰动后，桩周土在一定范围内将呈现出径向非均匀性，例如：长期循环荷载影响桩周土弱化，剪切波速降低；受施工影响桩周土压实，剪切波速增加的现象。早期Novak 等［20］就对此提出了将桩周土划分为忽略质量的内部扰动域和半无限大的外部非扰动域的平面应变模型，建立了考虑扰动效应的桩-土相互作用问题的理论基础。为了研究扰动域土体参数呈任意变化形式下的振动问题，研究者们提出了圈层平面应变模型并对此不断完善［21-24］，随后被用于研究径向非均质单相土对楔形桩基础振
振动工程学报 2022年3期2022-07-26
- 吹填软土桩侧负摩阻力变化规律数值模拟分析
恒定的单桩进行桩周土体逐级加载，分为15 kPa→23 kPa→30 kPa→40 kPa→50 kPa 5个加载等级，其试验用土的相关物理性质参数见表1所示.文献11研究表明：吹填土在固结过程中分为主次固结两个阶段；初始超孔隙水压力随加载级别和土层深度的增加而增加；逐级加载，土层沉降量呈“阶梯式”下降，上层土沉降量大，且呈早期快后期慢的特点；在次固结阶段，在同一荷载作用下，桩侧负摩阻力随桩深先增大后减小，且最大值随着桩周土受荷时间的增加而变大；随着荷载等
天津城建大学学报 2022年4期2022-07-21
- 基于滨海相淤泥的桥梁基础施工质量影响因素研究
钢护筒、桩身及桩周土体的应力及变形是否会发生变化，选择该互通主线桥44-7#、45-7#两根桩进行现场测试。测试桩的有关参数见表1。表1 测试桩尺寸 单位：m2 地质概况拟建桥址现主要为滩涂改建的鱼塘，水深小于2.6m。桥址地形较平坦且开阔，沿线土质松软，无明显起伏，附近无断裂构造，亦未发现崩岸、泥石流等地质灾害。下伏基岩主要是混合岩化变质岩和混合花岗岩，无岩溶等工程地质问题。起控制作用的是普遍分布的软土以及此类土在地震力作用下的砂土液化、软土震陷等不良地
交通世界 2022年15期2022-07-12
- 大直径超长桩静载试验中试桩-锚桩相互影响分析*
受荷上拔将带动桩周土上移，从而导致试桩桩侧摩阻力发生变化，与实际工程中桩基的受力状态不符，因此需要对其影响程度进行分析。目前，针对锚桩法存在的上述问题，国内学者主要从改进锚桩法试验装置和试验方法方面开展了一些研究。王陶等在锚桩-反力梁法静载试验中利用工程桩作锚桩，为保证锚桩在加载过程中始终处于受压状态，在锚桩中设置了预应力钢筋，并进行了最大加载吨位下的抗裂验算[2]。李建军等为提高锚桩的抗拔承载力，通过在桩端设置岩石锚杆，形成了桩端锚杆-锚桩-钢梁联合反力
工业建筑 2022年9期2022-02-03
- 路堤下CFG桩复合地基桩土应力比计算修正
[6]将桩体和桩周土体分别简化为刚体和线弹性体，将桩帽下土体和桩体视为复合桩体，由静力平衡和弹性体边界上变形协调条件，推导出刚性桩复合地基的桩土应力比公式。这些求解推导过程及结论公式要么过于繁杂，难以推广应用，要么将桩土相互作用的机理过于简化，虽能得到较为简单的公式，但计算结果与实际情况相差较大。笔者分析桩、土相互作用机理，结合CFG桩的工程应用实际，将其分为类端承桩型CFG桩复合地基和类摩擦装型复合地基，考虑褥垫层作用及下卧层沉降变形，分别采用应力平衡条
河北工业科技 2021年1期2021-12-23
- 排水管桩沉桩后桩周土体固结解析解
挤土效应，会在桩周土体内产生不可忽视的超静孔隙水压力，若此超孔隙水压力不能及时排出，可能会造成土体的抗剪强度降低、邻桩的上浮或偏移、降低桩基承载力等有害影响[1-6].为探究沉桩后桩周土体的孔压分布情况以及消散规律，Randolph等[7,8]基于圆孔扩张理论，先后应用理想弹塑性模型和修正剑桥模型推导出沉桩后桩周土体内的初始孔压分布情况，并根据径向固结理论求解得出超孔压的消散解答.之后，通过考虑不同的土体特性以及桩周土体的扰动特性等因素，许多学者[9-14
西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2021年5期2021-11-23
- 复杂成层土中管桩振动特性分析
定时管桩壁厚、桩周土的性质对桩顶动力响应的影响。1 数学模型与基本假定考虑桩侧土体受在地下水位影响导致土层是单相介质和饱和介质的情况，建立管桩与桩侧土耦合振动模型。为了简化计算，将土体分为两层，视地下水位以上为单相介质土，地下水位以下为饱和土，同时桩端视为黏弹性支承，桩顶受到任意激振力的作用，建立单相-饱和复杂成层土-管桩的数学模型，如图1所示。将管桩沿纵向分段，从底部往上根据土层分层编号，每段桩长与成层土层厚度相同。基于所建模型作出如下假定：①桩周土(单
科学技术与工程 2021年32期2021-11-23
- 软土场地热固结对能源桩受力特性的影响研究
下对能源桩以及桩周土的热响应进行了分析.桂树强等[4]在南京某项目桩基中埋设换热 管,并进行了热响应测试,发现钻孔埋置换热管能源桩具有更好的换热性能,也更经济.关于热-力耦合下能源桩承载特性研究方面,Knellwolf 等[5]在能源桩承载特性分析中引入荷载传递法,考虑了温度场、应力场和桩土之间的相互作用,提出了考虑热-力耦合的传递分析方法,但该法存在迭代过程繁琐、无法反映土体变形时间属性等问题.黄胤培等[6]提出了基于指数函数模型的能源桩热-力耦合传递分
宁波大学学报（理工版） 2021年6期2021-11-19
- 考虑实际分布形式的水平受荷桩桩周土抗力分析方法
作用，无法考虑桩周土抗力的实际分布形式。对于只承受水平力的单桩，采用上述方法都能取得较好的计算精度，但对于水平力与其他荷载耦合作用的单桩，上述方法未能准确反映其他荷载对桩周土抗力的影响，使得桩基水平响应偏离实际。如：水平力与竖向力耦合作用时，不能考虑竖向摩阻力对环向摩阻力的影响[6-8]；水平力与扭矩耦合作用时，不能考虑桩-土间的反向剪切作用[9]。因此，一种考虑实际分布形式的桩周土抗力理论分析方法亟待提出。国内外学者对水平受荷桩桩周土抗力进行了大量研究，
工程力学 2021年11期2021-11-17
- 软土地基超长桩静载试验中桩侧堆载影响分析
试桩受压引起的桩周土沉降和支墩卸荷(或锚桩受拉)引起的桩周土隆起相互叠加的特点，将基准桩布置在桩周土位移最小处，从而提高测试精度。江杰等[16]、Fakharian等[18]通过建立三维数值模型，着重分析了桩侧堆载对土体及试桩受荷变形性状的影响，认为堆载法对于评估试桩的极限承载力影响不大，但会高估工作荷载作用下的试桩刚度。随着超长桩、大直径桩的大量涌现，桩基静载试桩吨位也不断提高。规范要求配重施加于地基的压应力不宜大于地基承载力特征值的1.5倍，然而对于软
建筑科学与工程学报 2021年6期2021-11-13
- 水泥土复合预制桩荷载传递机理
中不考虑水泥向桩周土扩散，并假定水泥土桩外表面平整。③考虑到全模型的计算耗时较长，且模型为轴对称模型，所以将全模型简化为1/4模型。④忽略地下水对桩土分析的影响。在水泥土复合预制桩的实际施工流程中，通过高压旋喷工艺形成水泥土桩，在水泥土未固结前，将混凝土预制桩同心植入，形成水泥土复合预制桩。在此基础上施工上部结构，施工流程如图1所示。本文采用生死单元法实现计算的有序性。图1 施工流程示意1.2 模型可靠性评估为保证计算结果的精度与准确性，通过选取水泥土复合
铁道建筑 2021年9期2021-10-14
- 层状地基中考虑桩端应力泡形扩散的单桩沉降计算方法
作用模型的建立桩周土采用双折线模型，如图3所示，荷载传递函数为图3 桩周土本构模型Fig.3 Constitutive model of soil around (2)式中：u为桩周土的位移；ub为桩周土的弹性极限位移；fs为单位长度桩周侧摩阻力；λ为理想弹塑性模型的弹性抗剪切刚度系数，kN/m2。桩端土采用应力泡形虚土桩模型，把桩端至基岩之间的应力泡形土体看成“土桩”，即所谓虚土桩，其参数分别取各实际土层参数，而变形按类似于桩的平面假定。根据桩端土层成层
土木与环境工程学报 2021年6期2021-09-07
- 基于触变效应的湛江组结构性黏土单桩模型试验
桩后的前10天桩周土体的强度增长特别明显, 桩打入后承载力的平均值在第8～10天就已经达到1个月后承载力的85%, 桩承载力的增加一般在打桩完成后的2.5～3个月内完成, 相比打桩7 d后的桩承载力, 在这段时间内承载力会增加1.7倍多。叶为民等[8]发现, 饱和软土中的打入式预制桩, 在沉桩后一定时间内, 复压单桩极限承载力平均提高了单桩设计最大加载值的近30%。马海龙[9]对36组模型桩进行单桩原位静载试验, 开口桩与闭口桩各18组, 试验持续时间长达
桂林理工大学学报 2021年2期2021-08-20
- m法和有限元法对桥梁桩基的计算探讨
，此时桩基压迫桩周土产生相同方向的变形，迫使桩周土产生反向抵抗力，此反向抗力会阻止桩基位移的继续发展。1 m 法计算简介桩基在水平力作用下，最常用的计算方法是地基反力系数法。地基反力系数指的是地基反应模量，即土对桩基产生的反向抗力与土的位移的比值。地基反力系数采用的是Winkler 地基模型[2]。它将桩侧土离散为一个个相互独立的弹簧，且弹簧所产生的抗力与其发生的位移成正比例关系。式中：p 为桩基所承受的单位压力；Cz为地基反力系数；yz为相应的土体位移。
城市道桥与防洪 2021年7期2021-08-15
- m法和有限元法对桥梁桩基的计算探讨
，此时桩基压迫桩周土产生相同方向的变形，迫使桩周土产生反向抵抗力，此反向抗力会阻止桩基位移的继续发展。1 m 法计算简介桩基在水平力作用下，最常用的计算方法是地基反力系数法。地基反力系数指的是地基反应模量，即土对桩基产生的反向抗力与土的位移的比值。地基反力系数采用的是Winkler 地基模型[2]。它将桩侧土离散为一个个相互独立的弹簧，且弹簧所产生的抗力与其发生的位移成正比例关系。式中：p 为桩基所承受的单位压力；Cz为地基反力系数；yz为相应的土体位移。
城市道桥与防洪 2021年7期2021-08-15
- 高原山区碎块石土地基微型桩单桩下压荷载下的受力特征
2]采用套叠式桩周土变形模型，利用桩与桩周土的协调变形，推导出了软土地基中单桩在上拔荷载作用下的变形理论解；而左小伟[13]在此基础上推导出了软土单桩在竖向荷载下的变形理论解。刘林[14]通过室内模型试验和数值分析，研究了不同桩参数(桩长、桩径、桩间距、桩数)对软土地基微型预制管桩的承载特性和变形规律的影响；陈恺磊[15]对软土地基微型预制管桩开展了受压、受拔和水平静载模型试验，分析了微型预制管桩单桩与群桩在受压、受拔和水平荷载作用下的承载性能。以上相关研
成都理工大学学报（自然科学版） 2021年2期2021-04-12
- 深厚土石填方体基桩负摩阻力的原位试验研究
进行负摩阻力、桩周土沉降的长期原位试验研究，为类似土石混合料高填方中的桩基工程设计提供参考和借鉴。1 工程概况根据场区地形特点，本工程采用平坡式布置，结合土石方综合平衡的原则，场平标高为1 341.7 m。场地整平后，场地最大挖方高度约28 m，最大填方厚度约22 m。挖方区除去表层较薄的耕植土，红黏土层，即为强度稍高的红黏土、含碎石粉质黏土及基岩，因此挖方区可采用天然地基，而未经处理的填土地基，不宜作为建(构)筑物的基础持力层，对填土较厚区域的建(构)筑
山西建筑 2021年7期2021-03-30
- 考虑软黏土流变效应的静压桩长期承载力计算方法
在沉桩结束后，桩周土中超孔隙水压力消散，其有效应力逐渐提高，使短期内基桩承载力呈现出明显的时效性[2].初始固结完成后，桩侧土体有效应力将趋于稳定，但桩周土体在流变作用下孔隙比降低、强度增长，伴随桩承载力随时间进一步增加.合理评估既有旧桩的长期承载力可以为上部建筑物移除后旧桩的再利用提供理论指导，有益于经济、环保的理念在基础工程中实现，有极强的理论和现实意义.针对单桩承载力时间效应的问题，国内外学者开展了较为广泛的研究.Karsurd等[3-4]通过软黏土
哈尔滨工业大学学报 2021年5期2021-03-22
- 有限空间内钢管桩摩擦阻力计算
主要依靠桩身与桩周土的摩擦力承担全部垂直载荷。钢管桩的摩擦阻力具有以下特征：1)钢管桩的摩擦阻力大小与钢管桩和桩周土的相对位移正相关。摩擦阻力随着钢管桩与桩周土的相对位移增加而逐渐增大，当超过一定位移长度后不再增加，如图1所示。2)摩擦阻力分布不是线性的。在一定载荷作用下，桩身摩擦阻力沿桩身呈曲线分布，在桩身和桩头部分摩擦阻力较小，中间部分逐渐增大，如图2所示。3)摩擦阻力受桩群挤密效应影响。在小范围内大量施打钢管桩，桩周土被挤密，土压增大，摩擦阻力也随之
山西建筑 2021年5期2021-02-27
- 自重固结下的吹填场地桩基负摩阻力解析解
一些学者则假设桩周土沉降与深度呈线性相关.而对于吹填土这种具有不良特性的地基土相关研究更是鲜见报道.为此，笔者将吹填土及其下卧层视为双层地基，采用双折线函数，研究其在吹填土自重荷载下的固结问题，获得桩侧摩阻力随深度和时间变化的解析解.并基于该解析解，分析各影响因素对桩基中性点位置、桩侧摩阻力及桩身轴力等的影响.1 桩周土固结及桩土作用模型1.1 问题描述均质地基土层上开展吹填工程，将原土层与新近吹填土层视为双层地基，如图1所示.图1中，双层地基中上层土为吹
江苏大学学报（自然科学版） 2021年1期2021-01-25
- 软土地基单桩桩周土固结解及影响因素研究
压桩沉桩引起的桩周土体超静孔隙水压力的变化，国内外已有许多的研究成果。确定出沉桩引起的超静孔隙水压力大小、分布规律及其消散情况，对于解决实际工程问题具有重要意义。静压桩承载力时效性与超静孔压的消散相关，因此展开了针对桩周土固结的研究，桩周土固结主要从固结控制方程、初始条件和土体参数出发。Randolph等[4]利用一个类似于Biot固结理论的方式，得出了平面应变情况下孔压沿径向消散的控制方程，该解答可得出土体中任意时刻和任意位置处的孔隙水压力大小，并得到土
交通科技 2020年6期2020-12-23
- 刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基沉降计算
侧摩阻力小，当桩周土的承载力达到极限时，桩身强度未完全发挥，浪费桩身材料。砼芯水泥土桩通过在水泥搅拌桩中插入预制砼芯，利用水泥搅拌桩较大的比表面积提高侧摩阻力，同时利用高强度的砼芯承担上部荷载，充分发挥2种桩型的优势，从而有效地提高承载力，减小沉降量，具有较好的经济性。根据砼芯和水泥搅拌桩桩长的差异，可分为短芯、等芯和长芯桩。目前国内外诸多学者通过现场足尺试验、室内模型实验、数值分析和理论解析法研究砼芯水泥土桩作为桩基础的荷载传递机理和变形特性[1-6]，
中南大学学报（自然科学版） 2020年8期2020-10-09
- 双向非均质黏性阻尼土中管桩纵向振动特性
题[1-2].桩周土体在桩基施工过程中会产生沿桩基径向的不均匀性[3]，而此种径向非均质效应对桩基纵向振动特性的影响也受到国内外学者的广泛关注.Novak等[4]利用滞回阻尼模型考虑土体黏性，并采用平面应变理论建立了存在单层内部扰动区域的桩身-土体动力相互作用模型，初步分析了土体径向非均质效应对桩身纵向振动特性的影响.在此基础上，EI Naggar[5]为更合理地考虑桩周土的径向不均匀性，将内部区域进一步划分为多个圈层，分析了施工扰动效应对桩基纵向振动特性
哈尔滨工业大学学报 2020年11期2020-09-10
- PCC能量桩换热效率数值模拟分析
150 mm。桩周土的模拟范围与模型槽大小相同，长×宽×高分别为3 m×2 m×1.75 m。试验所用桩周土为饱和砂土，试验测得的其热传导系数为1.8 W/(m·K)，混凝土材料(C25)的热传导系数测得为1.74 W/(m·K)，两种材料详细参数见表1所示。桩体与土体采用自由四面体单元进行划分，传热管采用边单元进行划分，数值模型及网格划分图如图1所示。表1 材料参数图1 数值模型示意图及网格划分1.2 导热液体流动模式设置PCC桩内壁空腔内导热液体的流动
水利与建筑工程学报 2020年2期2020-06-01
- 单侧堆载对单桩负摩阻力的影响研究
桩顶荷载决定，桩周土体会阻止桩体的位移，在接触面上产生向上的摩阻力，称为正摩阻力，正摩阻力有利于桩的稳定；当桩周土体的位移大于桩位移，土体会在接触面上给桩一个向下的摩阻力，称为负摩阻力，负摩阻力的存在不利于桩的稳定。国内外关于桩基的研究方法主要包括理论分析、现场试验、室内模型试验和数值模拟等。赵明华等[1-2]提出了能够考虑多层地基土作用和桩土相互作用的微分方程，并推出单桩的适用于任意土体沉降的桩身负摩阻力分段解。何思明等[3]根据Geddes 假设，侧阻
四川水泥 2020年2期2020-05-13
- 应力波反射法判定缺陷程度的量化计算
阻尼系数为a，桩周土阻力引起的阻力波导致的速度衰减值为Vs1，令e-αx=φ则有：其中：x——缺陷位置到桩顶的距离；C——波速；△t——缺陷反射波与桩顶入射波峰的时间差。当反射波Vr沿着桩身向上传播[3-4]，桩身材料阻尼引起的阻力波幅值衰减符合指数规律，桩身阻尼系数为a，桩周土阻力引起的阻力波导致的速度衰减值为Vs2，并注意到桩顶为自由端，速度加倍，则有V=2×（αx-Vs2）=2×（φVr-Vs2），则：②当不考虑桩周土对应力波传播的影响时，即是Vs1
建材与装饰 2020年4期2020-01-16
- 桩周土开挖状态带侧向支撑桩稳定性数值分析
挖过程中，随着桩周土的减少，桩基础的稳定性会受到影响，而在桩身设置侧向支撑能明显提高桩基础的稳定性。在已有地下增层的工程实践中，扬州工商银行采用锚杆静压桩方式支撑上部结构增设地下车库，为保证桩稳定性，使用缀板式格构钢梁将桩连为一体[3]。济南商埠区的某历史建筑地下增层工程[4]采用微型钢管桩托换支撑上部建筑的方案，为了保证桩基础的稳定性，桩周土每开挖一定的深度，钢管间设置一道拉结支撑杆件。由此可见，施加侧向支撑保证托换桩的稳定性是既有建筑物地下增层工程成败
山东建筑大学学报 2019年6期2019-12-18
- 桩周土对低应变反射波法检测的影响
的影响，还受到桩周土物理力学性质的影响，导致采集曲线失真或出现假异常，常常造成错误判断[4-6]。笔者结合工程实例，着重分析桩周土对反射波曲线的影响，总结桩周土对低应变反射波法检测的影响规律。1 低应变反射波法原理低应变反射波法是基于冲击弹性波的检测方法，将桩身假定为一维弹性杆件(桩长直径)，即桩自身为一维的、连续的、均质的、线弹性体，在桩顶施加竖向锤击力，产生向下传播的压缩波，遇到桩身波阻抗变化的界面时，波的传播特性将发生改变，出现上行反射波和透射波，透
物探化探计算技术 2019年5期2019-11-19
- 桩周土含水率对三维碎石桩基承载力影响的实验
ng[4]考虑桩周土的侧向极限应力为膨胀区域的被动土压力，得到了容许较小沉降和较大沉降时的单桩承载力公式。J.Brauns[5]假设极限平衡区位于桩顶附近，滑面为漏斗状，极限平衡时，环向应力为零，同时不计地基土和桩体自重及摩擦力，由破坏土体的力系平衡推导出极限承载力。进一步地，盛崇文[6]将J.Brauns理论推广到复合地基和群桩的情况，得到满堂碎石桩时单桩极限承载力公式。21世纪以来，刘杰等[7]以鼓胀破坏为破坏模式，根据桩周土竖向位移和侧向位移的变形协
成都理工大学学报（自然科学版） 2019年2期2019-04-17
- 桩周土开挖状态下桩基础荷载传递规律研究
1-3]。随着桩周土的开挖和桩身的暴露，桩的承载力和稳定性降低，严重时影响建筑物安全[4-5]。目前，关于土方开挖对桩的影响多集中在基坑外的支护桩，对既有建筑下方基桩的影响却研究较少。Iwasaki等[6]介绍一个地下3层建筑物因修建隧道引起桩身上浮而产生的轴力变化。郑刚等[7]研究了抗压单桩在深开挖过程中竖向荷载传递规律，认为土方开挖后桩的竖向刚度和极限承载力会明显变化。龚晓南等[8-9]研究开挖土方对桩侧阻力的影响表明，当开挖深度为0.5倍桩长时，桩侧
山东建筑大学学报 2019年1期2019-02-28
- 分数导数Kelvin粘弹性土中管桩的扭转振动
林超等[5]将桩周土、桩芯土和管桩视为轴对称模型研究了弹性土中管桩的纵向振动，栾鲁宝等[6]在考虑桩体剪切变形的情况下得到了PCC桩水平振动响应的解析解，吴文兵等[7]采用Rayleigh-Love动力杆件模型和附加质量模型建立了桩侧土-管桩-土塞系统的纵向振动控制方程，同时，运用积分变换和阻抗函数传递技术给出了频域内任意荷载形式下管桩桩顶速度响应的解析解；将土体视为粘弹性介质，Novak[8]给出了桩基的动力刚度和阻尼，Yao等[9]研究了粘弹性Wink
土木与环境工程学报 2018年6期2018-11-13
- 散体材料桩复合地基桩土应力比计算方法研究
答。图1 桩与桩周土应力应变关系示意图Fig.1 Stress-strain of pile and soil本文以圆孔扩张理论为基础，在假定桩-土竖向变形相等的前提下，考虑桩-土侧向变形协调及应力平衡，给出散体材料桩土应力比的理论计算公式。并在此基础上分析了公式中各参数对桩土应力比的影响。1 散体材料桩土应力比计算公式1.1 基本假定散体材料桩在侧向土的约束下，随着竖向压力的增大，桩体发生侧向膨胀，通过应力调整获得更大的侧向约束力，如图1所示。针对散体材
水道港口 2018年3期2018-07-24
- 超长桩竖向承载性状影响因素的有限元分析
、桩土模量比、桩周土和桩端土的模量比等诸多因素影响。虽然已有规范指导轴向受荷桩的设计[1,2]，但随着国民经济的快速发展，建筑物更高更大，对桩基要求相应提高，同时建筑密度也在增大，既有桩基承载变形不可避免会受到邻近改建、新建或扩建工程的影响[3-9]，超长桩的荷载传递规律也更复杂。为此，国内外不少学者针对超长桩的承载性状进行了研究，王俊杰等[10]采用三维有限元法分析了地层对超长桩工作性能的影响。张齐兴等[11]基于三维有限元法探讨了超长摩擦桩的数值模拟方
中国农村水利水电 2018年1期2018-03-21
- 考虑桩周土竖向作用和施工扰动效应时大直径楔形桩的纵向振动特性
面能够充分地与桩周土相互作用，在楔形侧面除了切向力外，桩周土对楔形侧面还产生一法向力。为了研究楔形桩的承载特性，国内外众多学者分别采用现场和模型试验[1-3]、理论方法[4-5]以及数值模拟[6-7]对其进行研究。试验资料表明，在相同的土质条件下，楔形摩擦桩与均匀截面摩擦桩相比，单位体积承载力高0.5倍～2.5倍，基础工程造价降低40%～60%。由此可见，楔形桩可用于桥梁地基以及处理软弱地基等等。但是，楔形桩目前在我国并没有得到广泛的应用，一方面是由于施工
振动与冲击 2018年2期2018-02-10
- 简谐SH波作用下管桩的振动特性
谐SH波作用下桩周土和桩芯土的位移。在三维轴对称的情况下，运用势函数和分离变量法求解了简谐水平集中荷载和SH波引起的管桩桩周土和桩芯土的振动问题，得到了桩周土和桩芯土的径向位移和环向位移。考虑管桩土动力相互作用和管桩土的连续性边界条件对简谐水平集中荷载和SH波作用下管桩的振动进行了研究，得到了管桩桩顶的动力放大因子。通过数值算例分析可知，简谐SH波作用下管桩存在共振现象；管桩管壁过薄宜导致桩基失稳；相同外径情况下采用管桩要比实芯桩的抗震性能更好。关键词：管
土木建筑与环境工程 2017年6期2018-01-15
- 堆载作用下端承桩负摩阻力分析
桩基负摩阻力随桩周土体固结时间的增长而增大，中性点位置随固结时间的增大而不断加深，随着堆载的增加，桩身承受的负摩阻力随之增加、中性点位置逐渐加深，而且负摩阻力引起的桩身附加轴力也随之增大。堆载，负摩阻力，中性点，固结，时间效应0 引言桩基负摩阻力广泛存在于桩基础中，已成为近年来桩基础研究中的热点问题之一。桩周土体相对于桩身产生向下的位移，土对桩产生向下的摩擦力，即为负摩阻力。负摩阻力产生的具体原因主要是桩周土体的固结沉降，如地下水位降低引起有效应力增加使土
山西建筑 2017年24期2017-09-23
- 软弱地层中桥梁桩基负摩阻力分析方法研究
曲线模型，考虑桩周土固结过程中的非线性特征，以及由此带来土体变形指标的变化，引入桩土相互作用同心圆模型，结合相应的边界与连续性条件，建立了考虑桩周土非线性固结的基桩负摩阻力分析方法，并采用某工程算例对本文方法进行了验证，结果表明该方法是合理可行的，可对桥梁桩基设计计算以及施工方案选取提供一定的理论支持。桥梁工程;桩基；荷载传递；负摩阻力；固结；双曲线模型0 引言随着我国高速交通事业的不断发展，高速公路与高速铁路需跨越大量的深厚软土区域，软土由于固结沉降引起
湖南交通科技 2017年2期2017-07-18
- 基于虚拟嵌固点法的桩基稳定性数值分析
下增层时，随着桩周土的开挖，桩的稳定性会降低。因此，开展在桩周土开挖条件下的桩基稳定性的研究尤其重要。针对虚拟嵌固点法缺少半嵌固状态桩基稳定性计算公式的问题，文章利用ANSYS程序建立二维有限元模型，分析了在桩周土开挖条件下的桩的稳定性，建立了基于虚拟嵌固点法的半嵌固状态桩的稳定性计算公式，并对其进行了验证。结果表明：随着桩入土深度的增加，桩的稳定性系数趋近一定值，符合虚拟嵌固点法的基本假定；在桩周土开挖深度不变的条件下，桩径越大、桩周土水平反力系数越大、
山东建筑大学学报 2017年1期2017-04-12
- 简谐SH波作用下管桩的振动特性
谐SH波作用下桩周土和桩芯土的水平位移考察图1所示的管桩在沿y方向简谐水平剪切波(SH波)作用下的振动问题，且简谐SH波满足(1)图1 管桩土相互作用模型Fig. 1 The interaction model of pipe pile-桩周土(2)(3)桩芯土(4)(5)(6)(7)(8)(9)考虑边界条件式(7)和式(9)，设式(6)和式(8)的解分别为(10)(11)(12)(13)进而可以得到简谐SH波作用下引起的桩周土和桩芯土体的水平位移分别为(
土木与环境工程学报 2016年6期2016-12-22
- 透水管桩的群桩沉桩室内模型试验研究
，透水管桩加速桩周土超静孔隙水压力消散的效果和规律。通过试验表明透水管桩更有利于桩周土超静孔压消散，其促进作用沿深度方向递增，沿水平方向递减。透水管桩阻碍了沉桩完成后桩周土超静孔隙水压力的上升，从超静孔隙水压力产生的角度出发，降低了桩周土超静孔隙水压力的峰值，控制了整个桩周土超静孔隙水压力的水平，有利于超静孔隙水压力后期的消散。表明沉桩施工中，透水管桩提高了施工进度，降低了对周围环境的影响。透水管桩；超静孔压；室内模型实验东部沿海地区存在大量软土地基，其承
河北工程大学学报(自然科学版) 2016年3期2016-11-07
- 桩周土开挖条件下钢管桩屈曲稳定性试验研究
50100)桩周土开挖条件下钢管桩屈曲稳定性试验研究贾强1,2，栾树1,2， 李际平1,2，张鑫1,2(1.山东建筑大学 土木工程学院，山东 济南，250100；2. 山东省建筑结构鉴定加固与改造重点实验室，山东 济南，250100)既有建筑物增设地下空间时，需要运用桩基础支撑上部建筑物，才可开挖建筑物下面的土方。随着桩周土减少，桩的屈曲稳定性会相应减少。文章在模型箱内利用杠杆加载的方式对不同开挖深度条件下的钢管桩的屈曲承载力进行了研究和测试，分析了其相
山东建筑大学学报 2016年2期2016-09-21
- 水平荷载作用下单桩桩周土抗力分布数值分析
荷载作用下单桩桩周土抗力分布数值分析汪杰，姚文娟（上海大学，上海200072）建立了水平荷载作用下桩土共同作用的三维数值模型，研究水平荷载作用下单桩桩周土抗力沿环向和深度方向的分布规律，同时研究了土体粘聚力变化对桩周土抗力的影响。结果表明：水平荷载作用下，桩周土抗力在桩顶处最大，桩周土抗力在桩前侧呈现被动土压力特征，后侧呈现主动土压力特征，在垂直于荷载作用方向上近似等于静止土压力；土体粘聚力的变化对桩周土抗力的影响主要集中在桩前侧0°～45°范围内，对桩后
安徽建筑 2016年3期2016-08-23
- 层状土中单个管桩的竖向振动特性
土的层状性质与桩周土层状性质产生较为明显的差异，这种差异使得管桩与实心桩在静、动力学特性方面必然存在差异，所以管桩振动特性的研究较实心桩复杂.基于均质土介质理论，郑长杰等[6-8]研究了黏弹性地基中现浇大直径管桩的纵向振动及扭转振动，并对饱和土地基中现浇大直径管桩水平振动进行了研究;丁选明等[9]求得了大直径管桩在瞬态集中荷载作用下振动响应时域解析解;刘林超等[10]运用多孔介质理论对饱和土中管桩的水平振动进行了研究;吴文兵等[11]基于附加质量法研究了考
信阳师范学院学报（自然科学版） 2016年2期2016-08-09
- 基于颗粒流理论的流塑状软土地基稳定失效机理研究
附加荷载作用下桩周土应力最大值位置与其刚度、黏聚力有关，流塑状软土复合地基中存在桩周土绕过桩现象，其中桩周土位移是桩顶位移的30倍左右。提出了流塑状软土复合地基桩体“视抗剪强度”的概念，该强度指在水平附加荷载作用下发生结构性破坏时桩体发挥的强度。流塑状软土 CFG桩 破坏 细观力学 颗粒流目前高速铁路软土地基处理大量采用桩体强度较高的CFG桩、管桩以及钢筋混凝土灌注桩等刚性桩。打入桩处理流塑状软土时由于振动作用引起软土触变变形，会造成加固区以外建筑物出现外
铁道建筑 2015年4期2015-12-28
- 桩周土开挖条件下桩基础屈曲稳定性分析
250014）桩周土开挖条件下桩基础屈曲稳定性分析贾强1，2，李际平1，2，张全立3，张鑫1，2（1.山东建筑大学土木工程学院，山东济南250013；2.山东省建筑结构鉴定加固与改造重点实验室，山东济南250013；3.鲁商置业股份有限公司，山东济南250014）利用桩基础支撑既有建筑，下方开挖土方施工地下室是一种既有建筑地下增层的有效方法。随着桩周土的开挖，桩基础的稳定性会降低。文章利用ANSYS程序建立桩的二维有限元模型，桩周土用弹簧单元模拟，其线刚度
山东建筑大学学报 2014年6期2014-07-02
- 带受力盘塑料套管混凝土桩挤土效应试验研究
监测沉桩过程中桩周土的超孔压变化。图2为超孔压增量随带受力盘TC桩打设的变化曲线图:图2表明:在沉桩的过程中，桩端到达孔压计埋设深度水平面附近时，超孔压增量达到最大值。浅层土和深层土的超孔压增量差异较大。在较浅土层中（3～9 m），超孔压增量较小，增幅在20 kPa之内，且在完成拔管的10分钟内几乎降为初值;在深层土中（12～21 m），超孔压增量较大，增幅在50 kPa到150 kPa之间，完成拔管之后仍有少部分超孔压存在。15 m深度处，超孔压增量最大
河北工程大学学报(自然科学版) 2014年2期2014-06-05
- 径向多圈层桩-土耦合振动模型研究
7]提出的考虑桩周土竖向波动模型，再到王奎华等[8]提出的同时考虑土体径向和竖向位移的真三维土体波动模型，这些工作有力地促进了桩基振动理论的发展，但这些研究工作还都是把桩周土体视为均质或纵向分层均质线性弹性材料.而在桩的施工过程中，由于挤土、松弛效应及其他因素的影响，在距离桩中心不同范围内，土的性质、参数会发生不同程度的改变，也就是说在桩的直径方向，土体性质也会存在不均匀性，周铁桥、杨冬英[9-10]等研究了土的径向不均匀性对桩振动的影响.但由于数学上的求
常熟理工学院学报 2013年2期2013-06-17
- 刚体排水桩的研究
水排气功能，把桩周土里面的水气抽出去，增大土的摩擦系数来实现的。这种桩是刚性的，自身不存在剩余变形，它同时又能排水，可以改善桩周土的物理力学性质，故称刚体排水桩。刚体排水桩也是摩擦桩，因为它能提高桩的自身承载力，故又称增力摩擦桩。桩体本身具有排水、排气功能，亦称功能桩，又因桩周土已固定到桩体上了，与桩成为一体，增大了桩的直径，因此又称桩土桩。2 刚体排水桩的总体结构刚体排水桩共由5部分组成：①刚体排水桩桩体，它是承重抗滑的主体；②桩体内的垂直与水平排水管，
天津科技 2012年3期2012-12-13
- 基桩缺陷定量识别研究
.作者试图考虑桩周土体对桩的作用，并将摄动理论应用到基桩缺陷的定量识别上，定义基桩的损伤识别单元及损伤识别参数，建立桩身损伤识别模型以及桩周土的约束模型.然后利用结构振动理论和有限元方法［5］，根据桩损伤前后的固有频率的变化，确定基桩的缺陷位置和缺陷程度.1 基桩振动的力学模型1.1 基本假设① 桩周土为均质土，各向同性的线性黏弹性体，材料阻尼是黏性阻尼；② 桩身为有限长的等截面均质直杆，桩身材料阻尼忽略不计；③ 桩－土系统振动为小变形，属于线性振动；④
郑州大学学报（工学版） 2012年5期2012-12-03
- 考虑应变软化的单桩桩周土固结解
，沉桩结束后，桩周土中超静孔隙水压力将发生消散，而孔压的消散直接影响着桩的承载力变化。因此，正确了解沉桩后桩周土固结规律具有重要的理论和工程意义。国内外众多学者在这方面作了大量研究工作，如Randolph＆ Wroth［1］在忽略剪应力对孔压分布的影响下，得到了桩周超静孔压消散的弹性理论解;Guo［2］在忽略剪应力影响下，在固结过程中引入土体的黏弹性模型，从而得到了桩周超静孔压消散的黏弹性解;汪鹏程对黏弹性模型下桩周土的固结过程进行了分析［3］;唐世栋［4
长江科学院院报 2012年1期2012-11-12
- DX旋挖挤扩灌注桩不同承力盘数性能对比研究
载作用下DX桩桩周土的应力变形及桩身荷载传递特点进行了数值分析研究，给出了桩周土体的应力位移等值线，分析了扩径体数量、间距及形状对DX桩承载性能的影响;万飞[3]做了DX桩在高速公路桥梁中应用的承载机理研究，分析了不同桩间距DX群桩的承载力和沉降控制能力;张清林[4]对DX群桩的承载性能进行了模型试验和有限元数值模拟研究。这些研究都得出了很多有益的结论，但并未对具有不同承力盘数的DX桩承载力等方面进行定量深入的研究。该研究通过数值模拟计算，考虑不同桩径和盘
中国工程科学 2012年1期2012-06-07
- 浅谈填土负摩阻力对嵌岩桩竖向承载力的影响
影响大家知道,桩周土体只要对桩身产生相对向下的位移(即土的沉降大于桩的沉降),就要使桩承受向下作用的摩擦力,称之为负摩阻力。与此相反,当桩与桩周土的沉降一致或都无沉降时,桩周土就不会对桩侧产生任何摩阻力。土对桩的相对位移大,则产生的摩擦力就大,直至达到土的最大摩阻力。由于土体的压缩沉降是地面最大,向深处逐渐减小,而桩身可视为刚体,桩身各处的沉降是相同的,因此,在桩身某一位置就处于正、负摩阻力的变换点(即摩阻力为零),此点称为中性点。中性点以上的桩身承受桩周
山西建筑 2011年8期2011-08-15
- 软土中细长桩稳定性分析
定量的位移,当桩周土抗力较小时(如淤泥层),桩顶接近于无约束;如果桩周土抗力较大(如黏土层),则桩顶线位移比较小,且存在角位移,可近似按铰接处理。桩基的边界条件不同,其挠曲线方程就不一致。本文为说明其计算方法,采用相对简单的模式进行分析,即假定桩顶、桩底约束均为铰接。在工程实践中,应根据实际情况确定边界条件。当边界条件发生改变时,只要修改挠曲线方程,其他计算过程是类似的。1.2 桩周土的弹性抗力利用温克尔假定,认为土体的侧向抗力集度与桩基的挠度成正比,即
山西建筑 2010年5期2010-11-06
- 粘弹性地基中管桩的纵向振动特性研究
振荡幅值越小；桩周土对桩壁的摩阻力要比桩芯土大；桩径越小，桩芯土对桩的作用力越小。管桩；粘弹性地基；动刚度；速度导纳；动力响应现浇混凝土薄壁管桩广泛应用于高速公路、市政道路的软基加固工程中［1～3］。在工程应用中，会出现各种各样的动力问题，如桩基的动力检测、交通荷载等动荷载作用下桩的动力响应等。这些动力问题的解决需要桩基振动理论的支持。运用子结构方法对桩-土-结构相互作用体系进行动力分析时，遇到的关键问题之一是合理地确定桩基的动力阻抗［4］，如果能确定桩-
长江科学院院报 2009年3期2009-09-05