考虑土塞效应的大直径钢管桩竖向承载力计算方法

1

作者 陈志波 陈峰 +4 位作者 翁洋 曹光伟 曾旭明 潘生贵 杨辉 《岩土力学》 北大核心 2025年第7期2224-2236,共13页

大直径钢管桩的竖向承载力计算是桩基设计的关键环节。现有桩基竖向承载力计算方法大多基于封闭桩或小直径管桩的试验结果,在大直径钢管桩的应用上存在一定局限性。在现有基于静力触探试验的桩基承载力计算方法之上,综合考虑泊松效应、... 大直径钢管桩的竖向承载力计算是桩基设计的关键环节。现有桩基竖向承载力计算方法大多基于封闭桩或小直径管桩的试验结果,在大直径钢管桩的应用上存在一定局限性。在现有基于静力触探试验的桩基承载力计算方法之上,综合考虑泊松效应、土塞效应以及侧阻退化,推导出了桩侧摩阻力的表达式。同时,将桩端阻力分解成桩端管壁阻力和土塞阻力,建立了锥尖阻力与桩端管壁阻力和土塞阻力的比例关系。采用修正方法对实际近海工程中的大直径钢管桩进行了竖向承载力计算,并与现有6种常用计算方法进行了对比。结果表明:所提出的修正方法能够较为准确地预测大直径钢管桩的竖向承载力,尤其在桩侧摩阻力的预测精度上具有显著优势。此外,通过桩径、桩长、土塞率以及锥尖阻力等关键参数的敏感性分析表明,无黏性土与黏性土中大直径管桩的竖向承载力计算均需要考虑土塞效应的影响。研究成果可为大直径钢管桩的竖向承载力计算提供理论指导。 展开更多

关键词 大直径钢管桩 静力触探试验(CPT) 竖向承载力计算方法 土塞效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应的开口管桩沉桩与承载全过程离散元分析 被引量：6

2

作者 李立辰 刘卓 +4 位作者 刘浩 吴文兵 罗仑博 蒋国盛 梅国雄 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1471-1480,共10页

开口管桩贯入过程中会产生复杂的土塞效应,显著影响管桩的沉桩过程与承载特性。考虑到试验方法成本高、周期长、且难以直观反映土塞与管桩的相互作用特性,基于离散元方法开展砂土地基中静压开口管桩沉桩与承载全过程模拟分析。基于室内... 开口管桩贯入过程中会产生复杂的土塞效应,显著影响管桩的沉桩过程与承载特性。考虑到试验方法成本高、周期长、且难以直观反映土塞与管桩的相互作用特性,基于离散元方法开展砂土地基中静压开口管桩沉桩与承载全过程模拟分析。基于室内试验数据对离散元模型参数进行标定,并采用周期性单元复制法生成均质且应力沿深度线性分布的地基模型。基于土体变形特征,揭示管桩中土塞的主动拱与被动拱分布特征。进一步地,结合土塞参数的演化规律,得出土塞增长率(IFR)对土塞状态变化更为敏感,且土塞阻力的发挥趋势与IFR值变化趋势有较高的相似性。基于管桩静载试验模拟,得出静载下开口管桩呈完全闭塞状态,土塞的荷载-位移响应呈弹塑性,并最终建立考虑CPT锥尖阻力、土塞效应、管桩尺寸的静压开口管桩桩端阻力经验计算公式。本文研究成果揭示了土塞的形成演化过程与承载机制,对于考虑土塞效应的开口管桩沉桩阻力预测与承载力计算具有一定参考价值。 展开更多

关键词 开口管桩 土塞效应 离散元法 桩端阻力

在线阅读 下载PDF 职称材料

土塞效应对管桩纵向动力特性的影响研究 被引量：34

3

作者 吴文兵 蒋国盛 +2 位作者 王奎华 谢帮华 黄生根 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1129-1141,共13页

基于附加质量法,研究考虑土塞效应时成层地基中管桩的纵向振动问题。首先,根据桩侧土、桩端土的成层性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,并采用虚土桩法和附加质量法建立了桩土系统的纵向振动控制方程。然后,运用Laplace变换技术和... 基于附加质量法,研究考虑土塞效应时成层地基中管桩的纵向振动问题。首先,根据桩侧土、桩端土的成层性,将桩土系统沿纵向划分为有限个微元段,并采用虚土桩法和附加质量法建立了桩土系统的纵向振动控制方程。然后,运用Laplace变换技术和阻抗函数递推法,推导得到了考虑土塞效应时管桩纵向振动的桩顶速度频域响应解析解和半正弦脉冲激振力作用下相应的桩顶速度时域响应半解析解。最后,分析了附加质量法中Voigt模型参数的敏感性区间,讨论了土塞效应对管桩纵向动力特性的影响规律,并通过模型试验验证了所提理论解的合理性。结果表明:①当附加质量法中的Voigt模型参数逐渐增大时,土塞与管桩之间的相互影响将逐渐增强;②在桩顶速度时域响应曲线上,土塞顶部界面位置处会出现类似扩颈桩段的反向反射信号;③由于土塞的存在,填充土塞桩段的综合波速会小于管桩材料的一维弹性纵波波速,且土塞高度越高,填充土塞桩段的综合波速越小。 展开更多

关键词 管桩 土塞效应 附加质量法 动力特性 纵波波速 虚土桩法

在线阅读 下载PDF 职称材料

静压预应力混凝土管桩土塞效应试验研究 被引量：41

4

作者 张忠苗 刘俊伟 +1 位作者 俞峰 谢志专 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2274-2280,共7页

对淤泥质黏土互层以及粉土两种土层条件下静压预应力混凝土管桩的土塞效应进行了试验研究。现场及室内试验结果显示,管桩径厚比越大、土层条件越为坚硬则形成的土塞相对高度越大。上硬下软的土层分布易形成闭塞现象,而上软下硬的情况则... 对淤泥质黏土互层以及粉土两种土层条件下静压预应力混凝土管桩的土塞效应进行了试验研究。现场及室内试验结果显示,管桩径厚比越大、土层条件越为坚硬则形成的土塞相对高度越大。上硬下软的土层分布易形成闭塞现象,而上软下硬的情况则易导致土塞的滑动。沉桩过程中,管壁端阻与静力触探锥尖阻力具有极为相似的变化规律,两者比值不随土塞高度变化率及沉桩深度的变化而改变。管壁端阻与锥尖阻力的相关性与土层条件密切相关,对于淤泥质黏土和粉土而言,两者比值分别为0.59和0.81。土塞的分层与地基土层分布基本一致,且分层界面为向上凸起的曲面。土塞形成过程中挤密效应是显著的,黏聚力则因扰动的影响有不同程度的降低。直剪试验显示,土塞抗剪强度的时效性是显著的。粉土中预应力混凝土管桩有效土塞高度约为5～6倍桩径,为整个土塞高度的70%;而淤泥质黏土中有效土塞高度大于4倍桩径。试验结果与已有的研究结果较为接近。 展开更多

关键词 v预应力混凝土管桩 土塞效应 土塞高度增长率 有效土塞高度

在线阅读 下载PDF 职称材料

软黏土中PHC管桩打入过程中土塞效应研究 被引量：37

5

作者 谢永健 王怀忠 朱合华 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1671-1675,共5页

当开口管桩打入土层中,土体进入桩内形成土塞,土塞效应对桩的打入特性和承载能力具有重要影响。基于上海典型软土地基中长PHC桩的现场试验,统计分析3个不同场地共44根桩打桩过程中的土塞数据,探讨软土地基中PHC桩打桩过程中土塞长度与... 当开口管桩打入土层中,土体进入桩内形成土塞,土塞效应对桩的打入特性和承载能力具有重要影响。基于上海典型软土地基中长PHC桩的现场试验,统计分析3个不同场地共44根桩打桩过程中的土塞数据,探讨软土地基中PHC桩打桩过程中土塞长度与内径之比、土塞增量与桩打入深度增量之比(IFR)随打入桩长与内径之比变化的规律,并线性拟合出土塞增量与桩打入深度增量之比与土塞高度和桩打入深度之比(PLR)的经验公式。研究表明,大部分PHC桩在打桩过程中,土塞部分闭塞,桩从浅部较硬土层打入较软土层,IFR值减小,土塞闭塞作用大;桩从较软土层打入深部较硬土层,IFR值逐渐增大,土塞闭塞作用小,且土塞长度增量与桩打入深度增量之比与土塞长度与桩打入深度之比基本呈线性关系。 展开更多

关键词 软土地基 PHC管桩 打桩 土塞效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于FBG传感技术的砂土中管桩土塞效应测试 被引量：10

6

作者 王永洪 刘俊伟 +2 位作者 朱娜 赵国晓 王明明 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期153-159,227-228,共8页

为了探索光纤光栅传感技术在双壁开口管桩贯入过程中土塞效应的适用性,采用增敏微型光纤光栅传感器,在大尺寸模型试验箱中进行了静力压桩下双壁开口模型管桩的土塞效应测试。试验模型管桩高为1 065mm,厚度为20mm,模型材料选用铝管,管桩... 为了探索光纤光栅传感技术在双壁开口管桩贯入过程中土塞效应的适用性,采用增敏微型光纤光栅传感器,在大尺寸模型试验箱中进行了静力压桩下双壁开口模型管桩的土塞效应测试。试验模型管桩高为1 065mm,厚度为20mm,模型材料选用铝管,管桩贯入到密实状态的砂土中。沿内、外管对称布置26个光纤光栅测点,通过改变桩靴形式,采集贯入过程土塞高度和应变数据,分析了不同桩靴形式下管桩的土塞高度、桩内和外侧摩阻力等贯入特性,研究了静压作用下管桩的土塞效应。结果表明,光纤光栅适用于双壁开口管桩的土塞效应测试要求,能准确体现管桩的应变大小及桩内、外侧摩阻力等贯入特性。 展开更多

关键词 光纤光栅传感器 砂土 管桩 土塞效应 测试分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

土塞效应对管桩低应变测试视波速的影响研究 被引量：7

7

作者 刘浩 吴文兵 +3 位作者 蒋国盛 梅国雄 梁荣柱 官文杰 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期383-389,共7页

首先,基于附加质量模型建立了考虑环向波动效应的管桩纵向振动频域解析解,然后利用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲激振力作用下时域响应半解析解,最后,基于建立的理论模型,研究了土塞效应对管桩视波速的影响,为管桩的低应变无损检测提供更... 首先,基于附加质量模型建立了考虑环向波动效应的管桩纵向振动频域解析解,然后利用傅里叶逆变换得到半正弦脉冲激振力作用下时域响应半解析解,最后,基于建立的理论模型,研究了土塞效应对管桩视波速的影响,为管桩的低应变无损检测提供更加精确的管桩测试波速计算理论。本文解的理论反演曲线分别与现有理论解的反演曲线、模型试验和现场试验测试曲线进行了比较,验证了本文解的合理性和计算精度。分析表明:土塞效应对管桩视波速的衰减作用随着管桩壁厚和纵波波速的减小而增强;土塞的存在会导致桩端反射信号幅值到达时间随着桩顶接收角度的变化而变化;土塞效应会增大桩端反射信号的宽度。 展开更多

关键词 管桩 视波速 土塞效应 附加质量模型 低应变测试

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应时开口管桩的挤土效应分析 被引量：13

8

作者 黄生根 冯英涛 +1 位作者 徐学连 吴文兵 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2015年第5期582-587,共6页

为了研究开口管桩贯入过程中土塞效应和挤土效应的相互作用问题,基于弹塑性力学基本原理,考虑开口管桩土塞的增长特征,得出了柱形孔扩张过程中桩周土体的应力场及位移场解析表达式.以土塞增长率(IFR)在开口管桩贯入过程中的变化为依据,... 为了研究开口管桩贯入过程中土塞效应和挤土效应的相互作用问题,基于弹塑性力学基本原理,考虑开口管桩土塞的增长特征,得出了柱形孔扩张过程中桩周土体的应力场及位移场解析表达式.以土塞增长率(IFR)在开口管桩贯入过程中的变化为依据,提出了土塞增长的理想化模型,推导了土塞模型的解析表达式,分析了考虑土塞效应时开口管桩挤土效应的特征.利用模型试验获得桩周土体的径向位移,并与理论计算结果进行对比.结果表明,位移的计算值与实测值具有相同的变化趋势. 展开更多

关键词 开口管桩 贯入过程 土塞效应 挤土效应 圆柱孔扩张理论 土塞增长率 土塞模型 土体位移

在线阅读 下载PDF 职称材料

高频振动贯入过程中灌注桩护壁套管土塞效应机理 被引量：8

9

作者 肖勇杰 吕艳平 陈福全 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期74-82,共9页

为研究灌注桩护壁套管高频振动贯入过程中土塞效应机理,利用ABAQUS有限元软件建立护壁套管高频振动贯入全过程的有限元-无限元耦合模型,对土拱效应、土塞闭塞程度及土塞影响因素等进行分析。结果表明:护壁套管高频振动贯入过程中套管端... 为研究灌注桩护壁套管高频振动贯入过程中土塞效应机理,利用ABAQUS有限元软件建立护壁套管高频振动贯入全过程的有限元-无限元耦合模型,对土拱效应、土塞闭塞程度及土塞影响因素等进行分析。结果表明:护壁套管高频振动贯入过程中套管端部土塞形成土拱,导致内侧摩阻力显著增大,此段土塞承担了内侧摩阻力的主要部分;护壁套管高频振动贯入过程中剪切面土体在反复剪切作用下,土体强度和胶结力降低,导致土塞处于不完全闭塞程度,贯入阻力也比其他贯入方式的阻力要小;内侧摩阻力随振动频率增大而减小,当振动频率达到一定值之后,振动频率对内侧摩阻力的影响不明显。内侧摩阻力随套管外径增大而逐渐减小;砂土中内侧摩阻力相较于黏土大,且随密实度增大而减小;同时,对护壁套管高频振动贯入过程中土塞阻力分布规律进行分析,给出了相应的简化计算公式。 展开更多

关键词 灌注桩护壁套管 高频振动 土塞效应 内侧摩阻力

在线阅读 下载PDF 职称材料

湛江组结构性黏土中开口桩土塞效应的模型试验研究 被引量：4

10

作者 汤斌 周亚杰 吕桂生 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第22期117-123,共7页

在土层中打入开口桩,土体进入桩内形成土塞,土塞效应对桩的承载能力和沉桩后的工作性状有重要影响。在湛江组结构性黏土中打入开、闭口模型桩,进行了17组现场模型桩试验。通过对实验数据分析,得到了开、闭口桩的承载力以及土塞高度的变... 在土层中打入开口桩,土体进入桩内形成土塞,土塞效应对桩的承载能力和沉桩后的工作性状有重要影响。在湛江组结构性黏土中打入开、闭口模型桩,进行了17组现场模型桩试验。通过对实验数据分析,得到了开、闭口桩的承载力以及土塞高度的变化情况与不同桩径、壁厚之间的关系;探讨了土塞增量与桩打入深度之比(IFR)随桩长与内径之比的变化规律,线性拟合出土塞增量与桩打入深度增量之比(IFR)与土塞高度与桩打入深度之比(PLR)的经验公式。结果表明:基于湛江组结构性黏土的现场模型试验下,开口桩的承载力较同等规格的闭口桩承载力偏小,减小比例为20%~30%;土塞高度的增量随着桩径以及壁厚的增大而变大;随着管径的壁厚比越大,土塞相对高度越大;试验桩中土塞都是部分闭塞,但随着桩入土深度的继续增加,闭塞效果逐渐增强;而通过拟合得出的IFR与PLR之比基本成线性关系。 展开更多

关键词 湛江组 结构性黏土 开口桩 土塞效应 模型试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应端承桩竖向振动特性的研究 被引量：3

11

作者 颜超 任青 +2 位作者 范仙明 陈迪 柯喆 《水资源与水工程学报》 2015年第6期212-219,共8页

目前越来越多的承台采用管桩支撑,然而管桩在打入土层中会形成土塞,土塞对管桩的竖向振动特性影响不可忽略。通过建立考虑土塞效应的管桩振动模型,推导出其竖向振动阻抗函数,并验证该解的合理性。然后讨论了管桩材料、长径比、泊松比、... 目前越来越多的承台采用管桩支撑,然而管桩在打入土层中会形成土塞,土塞对管桩的竖向振动特性影响不可忽略。通过建立考虑土塞效应的管桩振动模型,推导出其竖向振动阻抗函数,并验证该解的合理性。然后讨论了管桩材料、长径比、泊松比、阻尼比以及桩土相对刚度5个因素对单桩阻抗的影响。结果表明:这5个因素对管桩的竖向动力特性均有很大的影响,为工程实践提供了一定的依据。 展开更多

关键词 端承桩 竖向振动特性 传递矩阵法 土塞效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

高频振动贯入灌注桩套管土塞效应的数值分析 被引量：1

12

作者 郭力群 王磊 陈福全 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期47-54,共8页

为探讨大直径灌注桩套管在高频振动贯入时管端土塞效应的形成机理,采用三维颗粒离散元法进行了数值仿真分析,研究了贯入过程中套管内、外土颗粒的位移、速率与接触应力、土塞高度、孔隙率和土体剪应力的变化.仿真结果表明:高频激振力越... 为探讨大直径灌注桩套管在高频振动贯入时管端土塞效应的形成机理,采用三维颗粒离散元法进行了数值仿真分析,研究了贯入过程中套管内、外土颗粒的位移、速率与接触应力、土塞高度、孔隙率和土体剪应力的变化.仿真结果表明:高频激振力越大,套管贯入深度越大,相应地管内土塞高度也越大,且超孔隙水压波动的最大幅度和幅值越大;土塞上部孔隙率较大,下部土体较密实.在高频振动贯入过程中,套管端沉入处的超孔隙水压幅值最大,同一时刻土塞内的超孔隙水压随深度增大;管内土颗粒在振动开始时以较小幅度上移;套管端部颗粒接触数目随贯入深度和振动频率的增大而增多,且接触应力和土体剪应力比其他区域大. 展开更多

关键词 高频振动 套管 土塞效应 颗粒离散元法 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应的改进波动方程法及其应用 被引量：2

13

作者 陶桂兰 崔江浩 《水电能源科学》 北大核心 2013年第7期96-99,138,共5页

根据波动分析理论,建立了考虑土塞效应的管桩计算模型和波动方程,提出了一种计算土塞效应的新方法,可分析打桩过程中任意时刻桩身及桩内土塞任意处的运动状态,并编制了相应计算程序,对实际工程的打桩分析结果表明,该方法对土塞效应的判... 根据波动分析理论,建立了考虑土塞效应的管桩计算模型和波动方程,提出了一种计算土塞效应的新方法,可分析打桩过程中任意时刻桩身及桩内土塞任意处的运动状态,并编制了相应计算程序,对实际工程的打桩分析结果表明,该方法对土塞效应的判断、沉桩过程的预测等与工程实测数据吻合较好。 展开更多

关键词 管桩 土塞效应 改进波动方程法 沉桩过程

在线阅读 下载PDF 职称材料

饱和黏土中考虑土塞效应的柱孔扩张分析 被引量：4

14

作者 李雨浓 曹锦楼 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1549-1555,I0012,共8页

为研究静压开口管桩的挤土效应,在考虑土塞效应的前提下,采用柱孔扩张理论对管桩压入饱和软黏土时的扩孔过程进行了分析。基于可以合理描述黏性土强度特性的拓展Lade-Duncan屈服准则,对柱孔扩张过程中的桩周土体进行了弹塑性理论推导,... 为研究静压开口管桩的挤土效应,在考虑土塞效应的前提下,采用柱孔扩张理论对管桩压入饱和软黏土时的扩孔过程进行了分析。基于可以合理描述黏性土强度特性的拓展Lade-Duncan屈服准则,对柱孔扩张过程中的桩周土体进行了弹塑性理论推导,得到了桩周土体应力场、位移场、塑性区半径、极限扩孔压力和塑性区外侧边界径向位移的解析解。在此基础上,通过室内模型实验获得了软土中开口管桩的土塞高度,且运用等效替代法验证了理论解答的合理性;并通过引入土塞长度比对参数进行了分析。结果表明:在沉桩过程中随着土塞长度比的增大,塑性区半径、极限扩孔压力和塑性区外侧边界径向位移均逐渐减小;土体的剪切模量和黏聚力对沉桩挤土效应有显著的影响,挤土效应始终随着土塞效应的增强而减弱。该研究成果对开口管桩工程的实际应用具有一定理论指导意义。 展开更多

关键词 静压桩 柱孔扩张理论 开口管桩 土塞效应 挤土效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应的开口管桩承载力CPTU计算方法 被引量：9

15

作者 刘路路 蔡国军 +1 位作者 耿功巧 刘松玉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期280-285,共6页

为了完善考虑土塞效应的开口管桩承载力计算方法,采用孔压静力触探(CPTU)技术与静载试验对崇启大桥北岸接线工程中的预应力高强度混凝土开口管桩(PHC)场地进行了现场测试.基于CPTU测试数据,结合锥尖阻力与桩端阻力的相关性关系,提出了... 为了完善考虑土塞效应的开口管桩承载力计算方法,采用孔压静力触探(CPTU)技术与静载试验对崇启大桥北岸接线工程中的预应力高强度混凝土开口管桩(PHC)场地进行了现场测试.基于CPTU测试数据,结合锥尖阻力与桩端阻力的相关性关系,提出了一种开口管桩承载力的CPTU计算新方法.结果表明:当沉桩深度小于15 m时,土塞增长率随桩深增加呈线性下降的趋势.下卧层为硬土层,当沉桩深度由20 m增加到25 m时,土塞增长率从0逐渐增长到10%.管壁环面端阻计算值与CPTU测试结果的比值稳定为0.68.基于所提方法计算的管桩承载力与静载试验结果平均误差仅为4.5%,远低于国内其他规范法的计算结果,计算精度较高,值得在桩基工程中推广使用. 展开更多

关键词 开口管桩 孔压静力触探 土塞效应 承载力

在线阅读 下载PDF 职称材料

超大直径单桩基础高频振动贯入过程中的土塞效应 被引量：4

16

作者 董译之 吕艳平 陈福全 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第1期286-296,共11页

为了研究海上风电塔超大直径单桩基础在高频振动贯入过程中桩管内土柱与土塞效应间的关系,建立超大直径超长单桩基础高频振动贯入的欧拉—拉格朗日耦合(CEL)有限元模型,对超大直径超长单桩振动贯入两种不同类型土过程中的土塞效应进行... 为了研究海上风电塔超大直径单桩基础在高频振动贯入过程中桩管内土柱与土塞效应间的关系,建立超大直径超长单桩基础高频振动贯入的欧拉—拉格朗日耦合(CEL)有限元模型,对超大直径超长单桩振动贯入两种不同类型土过程中的土塞效应进行了数值模拟研究分析。研究结果表明,超大直径超长单桩在高频振动贯入过程中很难出现土塞完全闭塞的现象,仅可能在砂土地基中出现土塞部分闭塞的现象,且作用在土塞端部的贯入阻力会向桩壁处的径向应力转移,内侧摩阻力在某一时间点后会逐步大于外侧摩阻力,内侧压力系数也随之增大。 展开更多

关键词 超大直径单桩 高频振动 土塞效应 CEL

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑土塞效应的半埋入式管桩水平振动动力阻抗解析解答 被引量：1

17

作者 梁志孟 崔春义 +2 位作者 许成顺 王坤鹏 辛宇 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期1485-1493,共9页

基于Novak平面应变理论,综合考虑半埋入式管桩土塞效应的影响,建立了层状黏弹性土中半埋入式管桩水平振动分析模型。通过引入势函数法和分离变量法分别求出了桩侧土和土塞部分的频域解析表达式,进而利用桩‑土耦合条件以及传递矩阵法推... 基于Novak平面应变理论,综合考虑半埋入式管桩土塞效应的影响,建立了层状黏弹性土中半埋入式管桩水平振动分析模型。通过引入势函数法和分离变量法分别求出了桩侧土和土塞部分的频域解析表达式,进而利用桩‑土耦合条件以及传递矩阵法推导出层状土中半埋入式管桩桩顶水平阻抗的解析解答,将所得解进行退化并与已有理论解进行对比,以验证其合理性。在此基础上,通过进一步参数化分析分别探讨了桩‑土各参数对桩顶水平动力阻抗的影响规律。研究结果表明:随着埋入比的增大,桩顶水平动刚度和动阻尼幅值均增大;随着表层土体弹性模量的增大,半埋入式管桩桩顶水平动刚度和动阻尼幅值增大,而桩周土中、下层土体的此种影响可忽略;随着土塞高度的减小,半埋入式管桩桩顶水平动刚度幅值减小,而桩顶水平动阻尼幅值则增大。 展开更多

关键词 水平振动 管桩 水平阻抗 土塞效应 半埋入式

在线阅读 下载PDF 职称材料

软土地层中压入式沉井下沉的土塞效应及其影响 被引量：9

18

作者 易琼 廖少明 +1 位作者 朱继文 徐伟忠 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1380-1389,共10页

针对软土地层中压入式沉井的下沉稳定性控制问题,基于土塞形成机理推导出土塞高度的计算表达式,采用耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)模拟沉井的动态压入过程,分析下沉中的土塞演化过程及土体应力、应变场,探讨土塞效应对沉井侧摩阻力和刃脚阻... 针对软土地层中压入式沉井的下沉稳定性控制问题,基于土塞形成机理推导出土塞高度的计算表达式,采用耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)模拟沉井的动态压入过程,分析下沉中的土塞演化过程及土体应力、应变场,探讨土塞效应对沉井侧摩阻力和刃脚阻力的影响.结果表明:在软土地层中,土塞高度的计算表达式能够较准确地得到下沉时的井内土塞高度;沉井压入下沉时土塞效应逐渐增大,在下沉深度约为25 m时变化趋势放缓,土塞率(PLR)约为0.56,土塞增量填充率(IFR)约为0.41,土塞为不完全闭塞;土塞效应引起的井内土体水平和竖向应力激增及土体等效塑性应变主要集中于有效土塞高度范围内;土塞效应会使沉井侧摩阻力尤其是内壁侧摩阻力显著增大;土塞效应会使沉井刃脚阻力增大,尤其在软弱地层中最明显. 展开更多

关键词 压入式沉井 软土地层 土塞效应 有效土塞高度 耦合欧拉-拉格朗日法(CEL)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于土塞效应的大直径管桩纵向振动特性研究 被引量：2

19

作者 邢富强 王栋 曾卫 《水利水电技术》 北大核心 2020年第11期210-217,共8页

基于广义Voigt模型和附加质量方法,开展了土塞效应对大直径管桩的纵向振动特性影响的研究。根据管桩侧土和端土的分层特点,将整个大直径管桩土体系统沿桩体纵向划分有限微元段,借此利用虚土桩法和附加质量法建立大直径管桩系统的纵向自... 基于广义Voigt模型和附加质量方法,开展了土塞效应对大直径管桩的纵向振动特性影响的研究。根据管桩侧土和端土的分层特点,将整个大直径管桩土体系统沿桩体纵向划分有限微元段,借此利用虚土桩法和附加质量法建立大直径管桩系统的纵向自由振动方程。结合管桩土的耦合条件,利用Laplace变换原理和阻抗传函法则,求解在土塞效应作用下大直径管桩纵向自由振动的桩顶速度的解析解。此外,本文通过对附加质量法模型下的广义Voigt模型参数的敏感区间进行分析,并利用该解的退化曲线和研究资料进行比对来论证本文模型的合理性。最后,通过模型参数对桩顶复阻抗和土塞效应对桩段的综合波速的影响分析,验证本文模型解的合理性,为土塞效应下大直径管桩纵向振动特性研究提供一定的理论支撑。 展开更多

关键词 大直径管桩 土塞效应 振动特性 桩顶复阻抗 纵向波速

在线阅读 下载PDF 职称材料

土塞效应对PCC桩振动特性影响的数值模拟

20

作者 胥松奇 卢木川 《人民长江》 北大核心 2018年第9期85-90,共6页

采用ABAQUS建立土塞效应作用下PCC桩的三维有限元模型,对土塞效应下PCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟,得出不同土塞率、不同土塞与桩壁摩擦系数下的桩顶速度时域和频域响应。结果表明:(1)随着土塞率的增大,速度时域曲线中的第一阶反... 采用ABAQUS建立土塞效应作用下PCC桩的三维有限元模型,对土塞效应下PCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟,得出不同土塞率、不同土塞与桩壁摩擦系数下的桩顶速度时域和频域响应。结果表明:(1)随着土塞率的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰的幅值减小,且幅值减小依然受三维效应的影响。(2)随着摩擦系数的增大,速度时域曲线中的第一阶反射波峰与第二阶反射波峰的幅值逐渐减小,且第一阶反射波峰幅值的减小程度较为微弱、呈线性变化,第二阶反射波峰幅值的减小程度更为显著、呈非线性变化,波形在第二个反射波峰之前才开始出现分离现象。(3)土塞效应导致波动在土塞段传播的速度减小,土塞效应越强,削减作用越强。(4)土塞效应削弱了纵向振动,横向振动与弯曲振动的耦合,从而导致PCC桩导纳曲线共振峰幅值下降。 展开更多

关键词 土塞效应 振动特性 现浇薄壁管桩 PCC桩 导纳曲线

在线阅读 下载PDF 职称材料