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抗液化刚性排水桩振动台试验的数值模拟研究 被引量：21
1
作者 陈育民 刘汉龙 赵楠 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期114-119,共6页
抗液化刚性排水桩的基本原理是,在桩身部分范围内设置排水体,以便形成良好的排水通道,在地震作用下,桩周土体积累的超孔隙水压力可以由桩身的排水体快速排出,从而增大桩周土体的有效应力,达到抗液化的目的。利用小型振动台,对刚性排水... 抗液化刚性排水桩的基本原理是,在桩身部分范围内设置排水体,以便形成良好的排水通道,在地震作用下,桩周土体积累的超孔隙水压力可以由桩身的排水体快速排出,从而增大桩周土体的有效应力,达到抗液化的目的。利用小型振动台,对刚性排水桩和未设置排水体的普通桩在振动荷载作用下的抗液化性状进行研究,得到抗液化刚性排水桩的基本特性。基于试验结果,建立排水桩和普通桩振动台试验的三维数值分析模型,通过振动台试验与数值分析的比较,发现两者在土体超孔隙水压力发展和分布的主要规律方面表现一致,进一步验证了抗液化刚性排水桩的抗液化特性。数值分析结果还表明,在动力作用下,排水桩工况由于排水体的存在,形成良好的排水通道,孔隙水得以及时排出,桩身附近一定范围内土体的超孔隙水压力得到及时有效的消散,其消散作用随着与桩体距离的增大而逐渐减弱。桩周土体的孔压分布呈漏斗状,渗流矢量指向桩体,桩身附近土体的超孔压比峰值较小且在达到峰值后有明显的下降趋势。 展开更多
关键词 刚性排水桩 抗液化 振动台试验 数值模拟
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排水刚性桩抗液化特性数值计算分析
2
作者 杨耀辉 辛公锋 +2 位作者 陈育民 张小宁 李文闻 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期1177-1183,共7页
为分析排水刚性桩的抗液化作用效果,开展了排水刚性桩的数值计算模拟,基于振动台试验实测结果验证了计算模型的可靠性,针对设置不同排水通道数量的排水桩桩周超孔压比、超孔隙水渗流特性等进行了计算分析。结果表明:①试验实测值与数值... 为分析排水刚性桩的抗液化作用效果,开展了排水刚性桩的数值计算模拟,基于振动台试验实测结果验证了计算模型的可靠性,针对设置不同排水通道数量的排水桩桩周超孔压比、超孔隙水渗流特性等进行了计算分析。结果表明:①试验实测值与数值模拟结果吻合较好,证明了计算模型的可靠性和合理性;②桩身1倍桩径处超孔压比峰值为0.7,1.5倍桩径处为1.0,排水刚性桩的有效作用范围在桩周1倍桩径左右;③单侧排水通道排水桩影响范围为以桩心为圆心、1倍桩径为半径的近似半圆,双侧和四侧排水通道排水桩影响范围为与单侧排水通道圆心和半径相同的整圆,排水体附近渗流矢量均指向排水通道,表明了排水通道发挥了有效的排水作用。 展开更多
关键词 排水刚性桩 数值计算分析 超孔压比 抗液化特性
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抗液化排水刚性桩沉桩过程中的孔压响应 被引量：14
3
作者 王翔鹰 刘汉龙 +1 位作者 江强 陈育民 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期645-651,共7页
抗液化排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型,可用于提升饱和土地基在地震作用下的抗液化能力。基于某建筑桩基工程,首次开展了抗液化排水刚性桩和不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,分析了沉桩过程中桩周土体... 抗液化排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型,可用于提升饱和土地基在地震作用下的抗液化能力。基于某建筑桩基工程,首次开展了抗液化排水刚性桩和不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,分析了沉桩过程中桩周土体超孔隙水压力的增长及消散规律。试验结果表明:沉桩过程中,抗液化排水刚性桩对桩周超孔压的消散作用对于可液化土层所在的桩侧深部埋深处最明显(试验测点距桩心2倍桩径、埋深-15 m),该处排水桩的超孔压峰值为普通桩的1/4到1/2,排水桩消散70%峰值超孔压所需时间仅为普通桩的1/3;在深部埋深(-15 m),排水桩的最大影响半径为2~4倍桩径,在上中部埋深(-5 m、-10 m),排水桩的最大影响半径为4~8倍桩径;在影响范围内,同位置排水桩对深部可液化土层超孔压的消散作用要大于上中部埋深土层。现场试验数据为抗液化排水刚性桩的桩间距选择提供了有力的设计参考依据。 展开更多
关键词 抗液化 排水刚性桩 超孔压 现场试验
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排水刚性桩沉桩挤土效应的现场试验研究 被引量：9
4
作者 江强 陈育民 +1 位作者 王翔鹰 刘汉龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期87-93,101,共8页
排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型。基于江阴一中新建教学楼桩基工程,开展了排水刚性桩与不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,实时动态监测排水桩与普通桩桩周土体中不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力... 排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型。基于江阴一中新建教学楼桩基工程,开展了排水刚性桩与不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,实时动态监测排水桩与普通桩桩周土体中不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力及孔隙水压力的变化情况,研究排水刚性桩的沉桩挤土效应。试验结果表明:排水桩能够减小沉桩过程中桩周土体因桩身挤土而发生的侧向水平位移,在距桩心3倍桩径处,排水桩桩周土体的最大水平位移为普通桩的1/6,在距桩心6倍桩径处,排水桩为普通桩的2/5;排水桩能够大幅降低桩周土体因沉桩挤土而产生的超孔隙水压力,深度15m,距离桩中心2倍桩径处,排水桩的超孔压峰值仅为普通桩的1/4;排水桩能够减少沉桩过程中桩周土体的挤土压力,降低沉桩挤土对桩周原有土压力的影响,在深度15m距桩心2倍桩径处,排水桩的土压力变化的峰值仅为普通桩的1/4。现场试验数据为排水刚性桩的工程应用提供了设计参考依据。 展开更多
关键词 排水刚性桩 挤土效应 现场试验 水平位移 挤土压力
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抗液化排水刚性桩沉桩过程的土压力响应 被引量：6
5
作者 王翔鹰 陈育民 +1 位作者 江强 刘汉龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2184-2192,共9页
抗液化排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型。基于某建筑桩基工程,开展了抗液化排水刚性桩和不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,采用了动态土压力传感器实时监测沉桩过程中桩周土体内产生的土压力响应,对比了... 抗液化排水刚性桩是一种将刚性桩与竖向排水体相结合的新桩型。基于某建筑桩基工程,开展了抗液化排水刚性桩和不含排水体的普通刚性桩的沉桩对比现场试验,采用了动态土压力传感器实时监测沉桩过程中桩周土体内产生的土压力响应,对比了排水桩与普通桩沉桩对桩周土体水平方向应力及有效应力影响的差异。试验结果表明:抗液化排水刚性桩能够有效减小沉桩过程对桩周深部可液化土体的扰动,在桩身近侧(距桩心0.6 m)深部埋深(-15 m)位置,排水桩的水平土压力响应峰值仅为普通桩的1/4;排水桩能够有效降低沉桩对可液化土层有效应力的影响,使桩周土体更加稳定;在单次沉桩过程中,对于浅部埋深(-5 m),排水桩对桩周土压力峰值的影响作用较小,对于存在可液化土层的深部埋深(-10、-15 m),排水桩对土压力峰值的有效影响半径可达4倍桩径。现场试验数据为抗液化排水刚性桩的桩间距选择提供了有力的设计参考依据。 展开更多
关键词 排水刚性桩 土压力 现场试验 沉桩
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排水刚性桩群桩抗液化性能的振动台试验研究 被引量：8
6
作者 杨耀辉 陈育民 +2 位作者 刘汉龙 李文闻 江强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期4025-4032,共8页
排水刚性桩是一种将竖向排水体与刚性桩相结合的新型抗液化处理措施。为研究排水刚性桩群桩的抗液化作用效果,开展了桩顶竖向荷载作用下排水刚性桩处理可液化地基的振动台试验研究,分析了地基土体的超孔压响应、加速度响应及桩顶结构的... 排水刚性桩是一种将竖向排水体与刚性桩相结合的新型抗液化处理措施。为研究排水刚性桩群桩的抗液化作用效果,开展了桩顶竖向荷载作用下排水刚性桩处理可液化地基的振动台试验研究,分析了地基土体的超孔压响应、加速度响应及桩顶结构的水平位移响应,并与未设置排水体的普通桩群桩工况进行对比。结果表明:加载开始后,排水桩桩身排水通道有大量超孔隙水排出,普通桩桩身没有排水现象。采用排水桩时超孔压比峰值比普通桩中减小12%,孔压消散稳定后超孔压比减小13%左右,排水桩桩身的排水通道对超孔压的消散作用集中在振动作用的前期。排水桩桩顶的侧向永久位移较普通桩桩顶侧向永久位移减小约27%。试样土体液化前,剪应力-应变滞回圈包络面积较大,土体呈现一定的剪胀特性。液化后,排水桩的剪应力-应变滞回圈的割线模量更大。上述试验结果均表明了排水刚性桩在抗液化方面的有效作用。 展开更多
关键词 排水刚性桩 振动台试验 群桩 超孔隙水压力 侧向永久位移
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排水刚性桩单桩抗液化性能的振动台试验研究 被引量：14
7
作者 杨耀辉 陈育民 +2 位作者 刘汉龙 李文闻 江强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期287-295,共9页
排水刚性桩是一种将竖向排水体与刚性桩相结合的新型桩基。为研究抗液化排水刚性桩的单桩抗液化作用效果,采用振动台试验对排水刚性桩在动力荷载作用下的排水效果、地基孔压响应、加速度响应以及在上覆荷载作用下桩顶的侧向永久位移等... 排水刚性桩是一种将竖向排水体与刚性桩相结合的新型桩基。为研究抗液化排水刚性桩的单桩抗液化作用效果,采用振动台试验对排水刚性桩在动力荷载作用下的排水效果、地基孔压响应、加速度响应以及在上覆荷载作用下桩顶的侧向永久位移等动力响应进行了研究,并与不设排水体的普通桩作了对比。结果表明：抗液化排水刚性桩是一种有效的抗液化措施。在排水刚性桩桩身1倍桩径范围内,土体的喷砂冒水现象得到有效控制,普通桩试样中喷砂冒水现象严重。距离桩身排水通道0.5倍桩径处,排水桩超孔压比峰值约为普通桩超孔压比峰值的50%,排水桩可以更快地消散地基内的超孔压,超孔压比从峰值减小为0.7时,排水刚性桩用时6 s,普通桩用时17 s。排水刚性桩距排水体0.5倍桩径处加速度峰值为0.2g,相同测点处普通桩加速度峰值为0.09g,与排水桩相比,减少约100%。随加载过程的持续,排水桩桩顶震荡幅值基本不表现,在惯性力作用下,振动荷载初始时间段内（3 s时间内）,桩身发生轻微震荡。普通桩桩顶水平震荡幅值为0.6 cm,且震荡时间持续整个加载过程中（10 s）,普通桩桩顶的侧向永久位移约为排水桩的3倍。 展开更多
关键词 排水刚性桩 振动台试验 动力响应 超孔隙水压力 侧向永久位移
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排水刚性桩处置可液化倾斜场地的振动台试验研究 被引量：4
8
作者 陈志雄 潘小东 +4 位作者 陈育民 杨鹏 陈强 吴琪 黄浩 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期12-20,共9页
排水刚性桩将竖向排水体和刚性桩相结合,是一种有效的地基抗液化处理措施。但目前对排水刚性桩在可液化倾斜场地中抗液化侧向变形的性能研究还比较缺乏,制约了其推广与应用。通过振动台试验,开展了可液化倾斜场地中排水刚性桩和普通刚... 排水刚性桩将竖向排水体和刚性桩相结合,是一种有效的地基抗液化处理措施。但目前对排水刚性桩在可液化倾斜场地中抗液化侧向变形的性能研究还比较缺乏,制约了其推广与应用。通过振动台试验,开展了可液化倾斜场地中排水刚性桩和普通刚性桩的对比研究,从土体内部动孔压响应、液化土体的流动性质、桩顶水平位移等角度研究了排水刚性桩对可液化倾斜场地的处理效果,并考虑了群桩布置形式的影响。结果表明,排水刚性桩是一种有效的加固可液化倾斜场地的处理措施,可以较好的限制液化土体侧向变形;相同群桩布置形式下,排水刚性桩限制土体流动变形效果优于普通刚性桩,且这种限制效果在坡顶位置更为明显;对于普通刚性桩,群桩梅花形布置形式相对于正方形布置形式能更好的阻止液化土体的流动变形,而对于排水刚性桩,群桩布置形式影响较小。 展开更多
关键词 排水刚性桩 振动台试验 液化 可液化倾斜场地 侧向变形
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排水桩-网复合地基处置可液化路堤地基的振动台试验研究
9
作者 杨耀辉 辛公锋 +1 位作者 陈育民 李召峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期178-186,共9页
排水刚性桩融合了刚性桩基础承载力高和具有排水性能的双重优点。为研究排水刚性桩处置可液化路堤地基的抗液化作用效果,采用7#硅砂作为路堤地基模型材料,3×5群桩布置形式,在水平向和竖直向施加双向动力荷载,对排水桩-网复合地基... 排水刚性桩融合了刚性桩基础承载力高和具有排水性能的双重优点。为研究排水刚性桩处置可液化路堤地基的抗液化作用效果,采用7#硅砂作为路堤地基模型材料,3×5群桩布置形式,在水平向和竖直向施加双向动力荷载,对排水桩-网复合地基和普通桩-网复合地基处理可液化路堤地基开展了振动台模型试验研究。从超孔隙水压力、加速度、沉降等动力响应对排水桩-网复合地基的抗液化作用效果进行了分析。试验结果表明:排水桩-网复合地基的处置效果明显优于普通桩-网复合地基的加固效果。排水桩工况超孔压比峰值最大值为0.79,最小值为0.61,普通桩工况超孔压比峰值均达到1.0,处于完全液化状态。排水桩工况水平向峰值加速度放大系数沿路堤模型底部至顶部呈现明显的放大效应,峰值加速度放大系数最大值为1.60。普通桩工况峰值加速度放大系数呈现一定的液化地基减震效应,峰值加速度放大系数最大值为1.07。排水桩工况沉降平均值为11.4 mm。普通桩工况沉降平均值为25.7 mm,排水桩工况最终沉降量平均值较普通桩工况减小55.6%。排水桩能够有效加快超孔隙水压力的消散,减小路堤沉降量,是一种处置可液化地基的有效措施。 展开更多
关键词 排水刚性桩 桩-网复合地基 可液化地基 振动台试验 超孔隙水压力 竖向沉降
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