刚性桩复合地基在水平荷载作用下工作性状的模型试验

设计了一个室内模型试验来研究支盘桩在重复荷载作用下的承载和变形性能。试验证明:支盘桩在其极限承载力约75%的荷载重复作用下变形增加很小,工作性能十分稳定;支盘桩与普通等直径桩相比,其承载力和抗变形能力十分优越;支盘桩的荷载传递机理是十分复杂的,盘附近土体对桩周的摩擦阻力在不同荷载作用下有时为正有时为负;当两盘的间距在2d(d为盘直径)以下时,桩周的摩擦力对桩的承载力贡献很小,在每次加卸载后土体会建立新的固结平衡状态。文章根据桩周土体土拱的形成和变化情况对上述有关现象进行了分析,还对设计支盘桩时确定合理的桩间距和盘间距提出了自己的观点。

通过刚性桩复合地基群桩(桩数3×3)模型试验,对不同垫层厚度刚性桩复合地基的变形特性、不同桩位桩体和桩间土的受力特性进行测试,并对桩土应力比和荷载分担比等反映桩土共同工作性能的指标进行分析,得出了刚性桩复合地基的承载特性和变形规律。结论可为刚性桩复合地基的优化设计提供依据。

目的为了研究素混凝土桩复合地基在水平荷载作用下的工作性能.方法采用模型试验,测定了不同褥垫层厚度、不同上部荷载等情况下,增强体水平位移和褥垫层水平破坏荷载.结果当竖向压力为200kpa时,随着桩身入土深度的增加,桩身水平变形在逐渐减小,桩底位移与水平加载方向相反;随着褥垫层厚度增加,桩身水平位移减小;当褥垫层厚度为200mm时,桩身水平位移随竖向荷载的增加而减小.结论水平荷载作用下,褥垫层厚度和上部荷载是影响增强体水平位移的主要因素之一.当褥垫层达到破坏荷载时,上部结构在褥垫层处产生滑移,据此初步建立了上部结构在滑移状态下的计算模型.

http://www.***.*** -1- 竖向荷载和水平荷载作用下单桩的数值模拟研究 谢玲璐，岳青华 河海大学水利水电工程学院，南京（210098） e-mail：hhuxll@163.com 摘要：本文以桩土复合地基为研究对象，采用有限差分程序flac3d，通过考虑桩土界面 接触摩擦作用对复合地基承载变形特性进行了系统的分析。比较了用实体模拟桩和pile单 元模拟桩两种方法的各自的特点。 关键词：复合地基；桩土界面接触；数值模拟；flac3d程序 1.引言 复合地基通常由桩筏基础和土体组成，桩筏基础通常是由筏板和群桩组成的整体，而 群桩又是由许多根单桩组成的，群桩分析的理论很大程度上取决于单桩的受力性状，因而研 究单桩的受力性能是研究桩筏基础工作性状的基础。[1] 随着桩基础的广泛应用，桩土共同作用理论的研究也趋于系统化。许多学者对单桩的

水平荷载作用下单桩非线性m法试验研究——通过对大量模型试验结果的分析．提出了简便合理的水平荷载作用下单桩的计算方法。谤方法将常用m法中单一m值与位移建立指数关系，并由6及k两参数来描述。将这一关系引入常用单柱m法计算中，则计算结果可考虑单柱非线性...

刚性桩复合地基的边缘区域存在着边桩效应,这与刚性桩复合地基的失稳破坏存在着直接联系,对复合地基的承载能力和工作性状具有重要的影响.基于模型试验,通过对桩体轴力、桩侧摩阻力和桩土应力的分析,对刚性桩复合地基的边桩效应进行了系统的研究.研究表明:桩身最大轴力点位置大约在1/3桩长处,也与桩侧摩阻力中性点的位置基本相同；在相同荷载作用下,内桩分担的轴力比边桩大,且受力比较均匀；桩土应力的分布规律验证了刚性桩复合地基中土拱效应的产生,且内桩的桩土应力比大于边桩,体现了内桩相对于边桩在荷载传递中发挥了更为明显的分担作用.研究结果对于具体的工程应用具有一定的指导意义.

水平荷载作用下受力蒙皮结构的侧移分析——对不考虑压型钢板蒙皮作用的刚架结构和考虑蒙皮作用的蒙皮结构分别进行有限元模拟分析,对比两种情况下厂房整体结构模型在水平荷载作用下的柱顶水平位移变化,得出蒙皮作对刚架侧移的影响。

应用有限元法研究了cfg桩复合地基在水平和竖向荷载作用下的工作性状.分析了不同褥垫层厚度、不同水平力大小时cfg桩复合地基的工作性状.结果表明：相同水平力作用下,褥垫层厚度越大桩顶水平位移越小;褥垫层厚度存在一个合理的范围以使承台的水平和竖向位移较小.

针对淤泥质土地层沉井基础采用砂桩地基处理后其地基承载力实测值远大于设计值的工程问题,结合砂桩施工过程以及沉井施工工艺,为定量研究附加荷载转换为有效应力压密了地层从而促进地基承载力的提高,根据载荷板试验的要求、最大影响深度以及砂桩置换率,自主设计了可重复利用能施加预压荷载的载荷板模型试验装置,并开展了相关试验研究。结果表明:本套装置利用轨道将模型箱滑入反力架的方法实现了预压后地基承载力测试的反复开展；本套装置可以稳定地施加预压荷载,方便地开展载荷板试验；在置换率为36%的砂桩复合地基在180kpa预压荷载作用下,埋深0.8m的桩间土11d后孔压消散68%；桩间淤泥质土预压固结后地基承载力提高了约58%。对于地基承载力要求较高但容许地基有较大变形的临时工程,砂桩设计可采用该试验装置估算淤泥质土固结后承载力,从而达到减少置换率、节省工程造价的目的。

微型桩原型水平荷载试验研究——对软土地基中的微型桩单桩及群桩进行了水平荷载试验，并对试验结果进行了分析。试验结果表明，微型桩有较好的抵抗水平荷载的能力，尤其是斜桩基础能有效地减小水平荷载引起的位移。应用p-y曲线法计算了单桩和群桩的水平位移，...

为研究grf桩基础在水平荷载下的承载特性，利用有限元分析软件msc．marc，建立grf桩基础和普通直桩的非线性三维模型，与普通直桩进行对比，分析了grf桩基础在水平荷载作用下的桩顶和桩身位移、桩身弯矩及桩侧土应力分布。研究发现：在相同的桩顶水平荷载作用下，grf桩基础桩顶和桩身水平位移比普通直桩有所减小；锚杆上缘的桩身弯矩发生突变，较普通直桩有所增大，锚杆以下的桩身弯矩均小于普通直桩；grf桩的桩前横向土抗力也比普通直桩的小，而桩前锚杆下部土体中的竖向应力有所偏高。

以p-y曲线模拟地基反力与土体位移的非线性关系,采用有限差分法和迭代法求解由euler梁为模型推导出的桩身运动微分方程。通过mathematica软件编制了计算程序,并将静力作用下的计算值同镇江大港的试桩数据进行了比较,桩顶位移和桩身最大内力的误差均控制在20%左右。动力计算时,以桩身振动稳定位移值与静力结果相符合为标准,验证了动力程序的正确性。基于该动力分析程序,分别讨论了桩长、桩径、水平荷载频率这些因素对桩身动力响应的影响。结果发现,桩长对桩基动力响应的影响很小,桩径和荷载频率对响应的影响显著。最后,依据分析结果,对实际工程的桩基设计提出了一些定性的指导性意见。

通过采用双肢墙理论计算高层结构在水平荷载作用下的侧移,说明该方法的简便快捷

为研究grf桩基础在水平荷载下的承载特性,利用有限元分析软件msc.marc,建立grf桩基础和普通直桩的非线性三维模型,与普通直桩进行对比,分析了grf桩基础在水平荷载作用下的桩顶和桩身位移、桩身弯矩及桩侧土应力分布。研究发现:在相同的桩顶水平荷载作用下,grf桩基础桩顶和桩身水平位移比普通直桩有所减小;锚杆上缘的桩身弯矩发生突变,较普通直桩有所增大,锚杆以下的桩身弯矩均小于普通直桩;grf桩的桩前横向土抗力也比普通直桩的小,而桩前锚杆下部土体中的竖向应力有所偏高。

通过软土地基中预应力管桩在水平荷载作用下的抗弯性能试验,计算出不同水平荷载作用下桩身最大弯矩及其出现的位置,在对比计算和实测结果的基础上,分析了水平荷载作用下桩基的抗弯性能,并根据试验结果,对桩基施工提出建议。

根据刚柔性桩组合的多元复合地基的静载荷试验数据,分析了多元复合地基中刚性桩、柔性桩的桩顶应力及桩端应力随上部荷载的变化;刚性桩桩身荷载传递规律;不同褥垫层厚度对桩顶应力及桩身荷载传递的影响。试验结果表明:刚柔性桩桩顶和桩端应力随着上布荷载的增加而增大;刚性桩桩身最大轴力不在桩顶,桩身负摩阻力随着深度增加而减小;随着垫层厚度的增加,刚性桩桩身负摩阻力增大,最大轴力位置下移。

桶形基础作为一种新型基础形式是近几年国际上出现的海洋石油开发的先进技术。采用abaqus大型有限元程序和极限平衡理论,运用位移控制法,通过三维有限元的数值模拟,对土性参数、桶体的高径比对桶形基础水平承载力、桶体外侧土压力分布规律的影响进行了研究。结果表明,桶形基础在水平荷载作用下产生以距桶体底部1/3处为中心的旋转,并且对应于此处的桶体外侧土压力最大;土性参数对水平承载力影响较小,而桶体的高径比对水平承载力影响较大。

对水平静力荷载作用下软粘土中导管架海洋平台桩基的模型进行了试验研究。用多项式拟合法和加权残值法(wr)对试验数据进行处理,得到了土抗力的分布,并对两种方法进行了比较。将利用加权残值法得到的p-y曲线与api建议的软粘土p-y曲线进行了比较,并根据试验数据用折减系数法对api建议的软粘土p-y曲线进行了修正。研究结果表明,加权残值法比多项式拟合法得到的土抗力分布曲线更合理,试验软粘土的p-y曲线在泥面附近处低于api建议曲线,由修正的p-y曲线得到的模型桩的数值分析结果与试验值吻合较好。

建筑结构在强震作用下的变形通常进入非弹性阶段,特别是不规则建筑结构,由于平动与扭转耦合效应使之在强震作用下的弹塑性更为复杂。因此,这方面的研究还存在相当大的难度,当前并没有形成较为一致的结论。本文着重探讨了建模、刚度偏心、质量偏心和强度偏心等因素对不规则建筑结构弹塑性反应的影响,对不规则建筑结构的弹塑性反应做了简要评述,指出文献中存在分歧和矛盾的主要原因,以便为更深入地开展不规则建筑的地震反应分析做必要的准备。

根据现场试验结果,研究了承受柔性荷载的带桩帽cfg桩复合地基中桩的承载特性、土的受力特性以及桩帽、桩和土之间相互作用规律。试验结果表明:极限状态下,带桩帽的cfg桩复合地基中桩承载力的发挥程度比地基土承载力的发挥程度略大;正常使用状态下,桩承载力的发挥程度远大于土承载力的发挥程度,桩的安全储备小于土的安全储备。

phc管桩水平荷载作用下承载力研究——以phc管桩为研究对象，结合工程实际，通过水平静载试验，分析在水平荷载条件下phc管桩的承载力，并在试验的基础上应用有限元软件plaxis计算水平荷载桩的受力特性，分析了在水平荷载作用下的桩顶的水平荷载与水平位移的关系...

为了探究不同形式的桩网复合地基加固软土的效果,设计了3组复合地基进行室内模型试验。第1组为pvc管材加固软土地基,第2组为桩承式复合地基,第3组为pvc管材与砂桩复合地基。在模型箱钢板内侧壁涂上黄油,并覆以塑料薄膜来减小边界效应;在pvc管材和土工编织网(格栅)上粘贴应变片,来测试pvc桩体应力及加筋拉力;在桩间土、砂桩顶部安装土压力盒,在路面的中心、路肩处安装百分表来测定相应的变形。试验结果表明:1)对于路面、路肩的沉降及二者的差异沉降,第3组沉降值最大,第2组沉降值最小;2)pvc桩与土应力比中,第2组应力比与其它2组比较则大得多;3)格栅应变变化规律较紊乱,在相应测点的格栅应变则是第2组最大。3组试验的结果说明在软土路段,在条件允许时,宜采用桩承式路堤来加固,加固效果更好。