温控桩-土接触面三轴试验系统研制与验证 被引量：7

1

作者 李春红 孔纲强 +3 位作者 张鑫蕊 刘汉龙 许晓亮 许俊奎 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4955-4962,共8页

为探讨温度对桩-土接触面力学性质的影响,自主研制了一套温控桩-土接触面三轴试验仪。基于常规土工三轴仪压力腔,搭建桩-土接触面构件,分别增设桩体和土体温度控制系统,实现非等温条件下桩-土接触面热力耦合特性测试。开展了不同类型、... 为探讨温度对桩-土接触面力学性质的影响,自主研制了一套温控桩-土接触面三轴试验仪。基于常规土工三轴仪压力腔,搭建桩-土接触面构件,分别增设桩体和土体温度控制系统,实现非等温条件下桩-土接触面热力耦合特性测试。开展了不同类型、温度荷载等级下桩-砂土接触面热-力耦合特性三轴试验,实测了桩体与土体温度控制精度、桩-土接触面剪切应力、不排水条件下的孔隙水压力以及排水条件下的体积变化等规律,初步验证了试验系统的可靠性和准确性。该试验系统结构简单、拆装方便,可实现温控桩-土接触面三轴试验与常规/温控三轴试验的自由切换。相关研究成果将为桩-土接触面热-力耦合机制与本构模型的建立提供技术支撑。 展开更多

关键词 桩-土接触面 温控 热力耦合 三轴试验

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桩-土接触面静动力特性研究进展 被引量：6

2

作者 刘涛 彭华中 +1 位作者 王勇 王艳丽 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第12期74-81,共8页

寻求合适的方法对接触面的微观变形机理展开深入和系统的研究,阐明桩-土接触面力学特性的本质;开展特殊土与桩接触界面的静动力特性研究,提高桩基在复杂地质条件下的可靠度。简要回顾了国内外有关桩-土接触面静动力学特性的研究进展,阐... 寻求合适的方法对接触面的微观变形机理展开深入和系统的研究,阐明桩-土接触面力学特性的本质;开展特殊土与桩接触界面的静动力特性研究,提高桩基在复杂地质条件下的可靠度。简要回顾了国内外有关桩-土接触面静动力学特性的研究进展,阐述了桩-土接触面在静力和动力试验、接触面本构模型、接触面单元以及桩-土接触模型试验和现场试验中所取得的成果,并分析了以上研究中存在的问题与不足,对有效把握桩基承载性能及类似工程的研究具有重要的意义。 展开更多

关键词 桩-土接触 静动力特性 本构模型 接触面单元

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能量桩桩-土接触面力学特性室内试验研究 被引量：11

3

作者 李春红 孔纲强 +1 位作者 车平 孙学谨 《建筑节能》 CAS 2016年第3期99-105,114,共8页

基于地源热泵桩埋管形式的能量桩技术逐渐在工程中得到推广应用;但是,针对冷热交换影响下能量桩的承载力特性研究相对较少,尤其针对能量桩-土接触面的摩擦力学特性研究相对更少。基于室内土工试验和南京地区3种具有代表性的典型土样,针... 基于地源热泵桩埋管形式的能量桩技术逐渐在工程中得到推广应用;但是,针对冷热交换影响下能量桩的承载力特性研究相对较少,尤其针对能量桩-土接触面的摩擦力学特性研究相对更少。基于室内土工试验和南京地区3种具有代表性的典型土样,针对能量桩-黏土、能量桩-粉土和能量桩-砂土接触面的摩擦力学特性进行室内土工直剪试验;着重分析不同桩体温度和桩周土体含水率等情况下能量桩-土接触面力学特性。研究结果表明,相同含水率情况下,能量桩-黏土接触面的温度效应最明显、能量桩-粉土接触面的温度效应次之、能量桩-砂土接触面的温度效应最小;相同桩体温度情况下,桩周土体含水率的大小对能量桩-黏土接触面力学特性的影响最明显、对能量桩-砂土接触面力学特性的影响最小;相关研究成果为能量桩承载力的设计与计算提供一定的参考依据。 展开更多

关键词 能量桩 桩-土接触面 温度效应 直剪试验

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基于扰动状态概念的桩-土接触面荷载传递模型 被引量：2

4

作者 贾羽 张家生 +1 位作者 张飞 廖湘英 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1775-1781,共7页

基于扰动状态概念(DSC),假定桩-土接触面单元中相对完整(RI)状态部分的抗剪强度服从线弹性理论,完全调整(FA)状态部分的抗剪强度服从理想塑性理论,进而建立桩-土接触面荷载传递模型.针对桩-土接触面进行了大型直剪试验,试验结果表明:桩... 基于扰动状态概念(DSC),假定桩-土接触面单元中相对完整(RI)状态部分的抗剪强度服从线弹性理论,完全调整(FA)状态部分的抗剪强度服从理想塑性理论,进而建立桩-土接触面荷载传递模型.针对桩-土接触面进行了大型直剪试验,试验结果表明:桩-红黏土接触面剪切过程中,接触面表现出应变软化特性,且随着法向应力的增加,软化现象越明显;桩-粉质黏土接触面剪切过程中,接触面表现出轻微应变硬化特性.利用桩-土接触面荷载传递模型计算得到的剪切应力-剪切位移曲线(τ-s曲线)与直剪试验得到的τ-s曲线吻合较好,验证了基于DSC的桩-土接触面荷载传递模型具有较好的准确性与适用性. 展开更多

关键词 扰动状态概念(DSC) 桩-土接触面 荷载传递模型 τ-s曲线 大型直剪试验

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桩-红黏土接触面温控测试及应力-应变关系研究 被引量：6

5

作者 李春红 孔纲强 +1 位作者 刘汉龙 肖杨 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第A02期89-94,101,共7页

在对能量桩承载特性进行设计与计算时,能量桩桩-土接触面力学特性十分重要;已有桩-土接触面力学特性研究中考虑温度效应的仍相对较少。采用重庆地区重塑红黏土,通过室内温控直剪试验测试其桩-土接触面力学特性,并与土体本身直剪强度特... 在对能量桩承载特性进行设计与计算时,能量桩桩-土接触面力学特性十分重要;已有桩-土接触面力学特性研究中考虑温度效应的仍相对较少。采用重庆地区重塑红黏土,通过室内温控直剪试验测试其桩-土接触面力学特性,并与土体本身直剪强度特性进行对比;基于能量耗散原理推导的桩-土接触面模型,分析红黏土温度效应试验结果,归纳形成两个温度因子η1、η2,建立考虑温度效应的桩-红黏土接触面模型。通过新模型模拟结果与实测值的对比,验证文中所建立的桩-红黏土接触面温度效应模型的准确性和可靠性。研究结果表明,文中试验条件下,温度升高,桩-红黏土接触面的剪切强度略有增大;桩-红黏土接触面温度效应模型可以较好地模拟不同法向应力下的接触面应力-应变曲线,并且可以在一定程度上反映温度对接触面力学特性的影响。 展开更多

关键词 能量桩 温度 桩-土接触面 直剪试验

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混凝土桩-泥皮-砂土接触面力学特性试验研究 被引量：14

6

作者 陈琛 冷伍明 +3 位作者 杨奇 金子豪 聂如松 邱鋆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2461-2472,共12页

为研究泥皮、粗糙度对桩-土接触面力学特性的影响规律,根据灌注桩成孔后的孔径-深度曲线,应用统计分析法获得了桩侧凸出尺寸和粗糙度的分布频率规律,以此构建了表面光滑和梯形凹槽混凝土板来模拟实际桩侧表面粗糙度。在此基础上,开展了... 为研究泥皮、粗糙度对桩-土接触面力学特性的影响规律,根据灌注桩成孔后的孔径-深度曲线,应用统计分析法获得了桩侧凸出尺寸和粗糙度的分布频率规律,以此构建了表面光滑和梯形凹槽混凝土板来模拟实际桩侧表面粗糙度。在此基础上,开展了不同泥皮厚度、粗糙度条件下的混凝土-砂土接触面大型直剪试验。其研究结果表明:无泥皮条件下粗糙接触面,其剪切应力-切向位移关系曲线呈软化型;泥皮厚度为5、10 mm条件下,呈硬化型。剪切模量G0.02随泥皮厚度增加而衰减。对光滑混凝土板,其接触面峰值剪切强度和峰值摩擦角随泥皮厚度的增加呈指数关系衰减;对粗糙混凝土板,峰值剪切强度和峰值摩擦角随泥皮厚度的增加近似呈线性衰减。初始泥皮越厚,试验后的泥皮土和泥皮越厚,接触面剪切强度越低。无泥皮条件下粗糙度对接触面峰值剪切强度的影响规律:存在一个临界粗糙度I_(cr)=10 mm,当混凝土板的粗糙度I<I_(cr)时,接触面峰值剪切强度和峰值摩擦角随粗糙度的增大而增大;当I≥I_(cr)时,二者随着接触面粗糙度的增大而减小,泥皮存在会影响改变这一规律。 展开更多

关键词 桩-泥皮-土接触面 大型直剪试验 临界粗糙度 峰值剪切强度 峰值摩擦角

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冻土-桩接触面剪切特性试验研究

7

作者 宋春丽 《黑龙江科技信息》 2016年第35期195-196,共2页

针对冻土-桩接触面剪切特性问题，基于控温直剪试验，分别分析了不同温度和不同主应力条件下冻土-桩接触面的剪切特性、计算并分析了各条件下接触面抗剪强度参数。其研究成果可为冻土区桩基设计提供参考依据。

关键词 冻土 桩-土接触面 直剪试验

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大比例模型的桩基-土-框架结构相互作用有限元分析

8

作者 尚守平 张波 《建筑技术开发》 2006年第11期61-64,共4页

以大比例模型为基础，以大量试验实测数据为依据，利用通用有限元程序MARC对桩-土-上部结构相互作用体系进行了三维有限元计算分析。计算中土体选用线性Mohr-Coulomb理想弹塑性模型，钢筋混凝土采用随动双线性硬化本构模型，计算得到相... 以大比例模型为基础，以大量试验实测数据为依据，利用通用有限元程序MARC对桩-土-上部结构相互作用体系进行了三维有限元计算分析。计算中土体选用线性Mohr-Coulomb理想弹塑性模型，钢筋混凝土采用随动双线性硬化本构模型，计算得到相互作用体系的基频及牵引释放时程曲线与试验结果吻合较好，表明所采用的计算模型和计算方法是合理可行的。从计算分析的角度探讨了考虑结构-地基动力相互作用时体系地震反应的有关规律，主要从体系的加速度、桩身等效应力、桩土接触压力及摩擦力等方面进行了分析，为结构-地基相互作用的进一步研究提供了依据。 展开更多

关键词 大比例模型 桩-土-框架结构相互作用 MARC程序 桩-土接触

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温度影响下透明土-混凝土接触面摩擦力学特性试验研究 被引量：5

9

作者 孙学谨 孔纲强 +1 位作者 李春红 曹兆虎 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期632-638,共7页

基于室内土工试验,针对目前国内外常用的2种透明土材料(熔融石英砂和烘烤石英砂)与混凝土材料之间接触面的摩擦力学特性开展研究,着重分析混凝土温度变化对透明土-混凝土材料接触面摩擦力学特性的影响规律;为了对比分析,开展相同情况下... 基于室内土工试验,针对目前国内外常用的2种透明土材料(熔融石英砂和烘烤石英砂)与混凝土材料之间接触面的摩擦力学特性开展研究,着重分析混凝土温度变化对透明土-混凝土材料接触面摩擦力学特性的影响规律;为了对比分析,开展相同情况下砂土-混凝土材料接触面摩擦力学特性室内试验。研究结果表明,熔融石英砂和烘烤石英砂两种透明土材料-混凝土材料接触面摩擦力学特性与砂土材料-混凝土材料接触面摩擦力学特性相似,说明该2种透明土材料可以较好地模拟天然砂土-混凝土材料接触面特性;温度因素对透明土材料-混凝土材料接触面摩擦力学特性有一定影响,但影响并不明显。 展开更多

关键词 透明土 砂土 桩-土接触面 温度效应 室内试验

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基于桩土耦合作用的单桩式风机承载力可靠性研究

10

作者 汤苏西 殷齐麟 +1 位作者 翟金金 王薇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期1254-1264,共11页

大直径单桩是海上风机重要的基础型式,其承载力可靠性是桩基设计的关键问题。本文考虑实际多土层的地质条件以及风速、波高、周期等环境参数的相关性,改进并采用BP神经网络与蒙特卡罗模拟相结合的方法,对大直径单桩风机在正常使用极限状... 大直径单桩是海上风机重要的基础型式,其承载力可靠性是桩基设计的关键问题。本文考虑实际多土层的地质条件以及风速、波高、周期等环境参数的相关性,改进并采用BP神经网络与蒙特卡罗模拟相结合的方法,对大直径单桩风机在正常使用极限状态(SLS)下的承载力可靠性开展研究;基于桩-土接触面模型进行确定性的承载力分析,分别对砂土、粘土海床中的准确性进行验证,并采用该模型确定神经网络训练点的准确解;最后,以LW 8MW风机为例,进行SLS下单桩风机承载力可靠性分析。该方法可以为国内后续海上风电场的设计建设提供参考。 展开更多

关键词 单桩风机 承载力可靠性 桩-土接触面模型 BP神经网络与蒙特卡罗模拟 参数相关性

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刚性长短组合桩的非线性沉降计算分析 被引量：3

11

作者 王忠瑾 谢新宇 +2 位作者 方鹏飞 李金柱 金伟良 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期463-470,共8页

为了更加准确地预测长短组合桩基的沉降,考虑桩土相对位移、桩-土接触力学行为的非线性,推导均质土层中单桩的沉降计算公式,并应用于成层土中.基于计算不同桩长相互作用系数的方法修正了长短桩桩顶相互作用系数,应用Mindlin位移解计算... 为了更加准确地预测长短组合桩基的沉降,考虑桩土相对位移、桩-土接触力学行为的非线性,推导均质土层中单桩的沉降计算公式,并应用于成层土中.基于计算不同桩长相互作用系数的方法修正了长短桩桩顶相互作用系数,应用Mindlin位移解计算求得长短组合桩桩端相互作用系数,从而得到长短组合桩基中单桩的沉降.结合某工程实例对单桩沉降计算方法进行验证,计算结果和实测结果吻合较好;由该方法计算得到长短组合桩的受力性状与ABAQUS有限元计算结果较吻合,验证了该方法的正确性. 展开更多

关键词 长短桩复合桩基 桩-土接触 非线性 相互作用系数 MINDLIN位移解 桩基沉降

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群桩基础的竖向承载能力及群桩效应的三维数值计算

12

作者 王凤恩 王康 陈晓武 《人民珠江》 2011年第4期36-37,46,共3页

用有限元方法对模型试验进行了数值计算,并在计算中利用了局部非协调网格来加密桩及桩周围土体,把所得群桩竖向极限承载力及群桩效应系数结果与《建筑桩基技术规范》中对模型试验统计结果进行了比较,验证了计算的合理性。

关键词 桩-土接触面 局部非协调网格 极限承载力 群桩效应系数

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海上风电超大直径单桩基础水平位移计算影响因素研究 被引量：3

13

作者 张强林 吴衍剑 张祥龙 《水电与新能源》 2021年第12期54-56,63,共4页

依托莆田某海上风电场项目,以实际单桩机位为例,针对超大直径单桩基础,基于大型有限元软件ABAQUS开展相关的数值模拟计算与分析。通过对影响桩体泥面位移的关键参数进行敏感性分析,探讨土体本构模型、物理力学参数选取以及桩-土接触模... 依托莆田某海上风电场项目,以实际单桩机位为例,针对超大直径单桩基础,基于大型有限元软件ABAQUS开展相关的数值模拟计算与分析。通过对影响桩体泥面位移的关键参数进行敏感性分析,探讨土体本构模型、物理力学参数选取以及桩-土接触模型设置等对于基础泥面水平位移计算结果的影响规律。 展开更多

关键词 单桩基础结构 三维数值模拟 土体本构模型 桩-土接触模型

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