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现浇X形混凝土桩沉桩挤土效应现场试验研究 被引量：18
1
作者 刘汉龙 金辉 +1 位作者 丁选明 李健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期219-223,228,共6页
挤土型桩的挤土效应一直是工程界研究和关注的热点问题之一。结合南京长江四桥北接线段现浇X形桩软基处理工程,首次开展现浇X形混凝土桩(简称X形桩)沉桩过程现场试验,测得不同X形横截面方向、不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力以... 挤土型桩的挤土效应一直是工程界研究和关注的热点问题之一。结合南京长江四桥北接线段现浇X形桩软基处理工程,首次开展现浇X形混凝土桩(简称X形桩)沉桩过程现场试验,测得不同X形横截面方向、不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力以及孔隙水压力的分布规律,研究X形桩挤土效应规律。研究结果表明,最大水平位移发生在桩顶,距离5倍等效桩径处的土体水平位移可以忽略不计;随着桩中心距的增加,挤土压力和孔隙水压力逐渐减小,并且尖角方向的挤土压力大于凹弧方向的挤土压力。现场试验数据为X形桩的布置形式以及桩间距的选择提供有力的设计参考依据。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 挤土效应 侧向位移 软土地基 现场试验
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现浇X形混凝土桩与圆形桩承载性状对比试验研究 被引量：18
2
作者 张敏霞 刘汉龙 +1 位作者 丁选明 王智强 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1469-1476,共8页
通过现浇X形混凝土桩与等截面圆形桩、等周长圆形桩足尺模型静载试验,对比分析了试验各桩桩身轴力分布、桩侧摩阻力以及桩端阻力的发展情况,并对X形桩的荷载传递机理进行了深入研究。试验结果表明:对于本次研究对象的X形桩,与等截面圆... 通过现浇X形混凝土桩与等截面圆形桩、等周长圆形桩足尺模型静载试验,对比分析了试验各桩桩身轴力分布、桩侧摩阻力以及桩端阻力的发展情况,并对X形桩的荷载传递机理进行了深入研究。试验结果表明:对于本次研究对象的X形桩,与等截面圆形桩相比:其极限承载力及桩身单位体积混凝土极限承载力均为等截面圆形桩的1.32倍,与等周长圆形桩相比:其极限承载力及桩身单位体积混凝土极限承载力分别为等周长圆形桩的0.84倍与1.47倍。从提高桩基承载力,节约桩身混凝土用量角度来看,X形桩是一种具有较高的竖向承载力且造价低的新型桩,因此该桩在软土地基中有广泛的推广和应用价值。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 静载荷试验 荷载传递机理 极限承载力
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现浇X形混凝土桩竖向承载性状模型试验研究 被引量：10
3
作者 张敏霞 刘汉龙 +1 位作者 丁选明 王智强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期389-394,共6页
为研究现浇X形混凝土桩的荷载沉降特性及其荷载传递机制,利用河海大学的大型试验模型槽开展X形桩的足尺模型静载荷试验。通过在桩身设置的钢筋测力计及在桩底埋设的土压力盒,实测了在竖向荷载作用下X形桩与土相互作用时的工作性状。试... 为研究现浇X形混凝土桩的荷载沉降特性及其荷载传递机制,利用河海大学的大型试验模型槽开展X形桩的足尺模型静载荷试验。通过在桩身设置的钢筋测力计及在桩底埋设的土压力盒,实测了在竖向荷载作用下X形桩与土相互作用时的工作性状。试验结果表明:X形桩的荷载沉降曲线为缓变型;桩侧摩阻力与桩端阻力随桩顶沉降的增加均呈递增性;但随着桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力分担桩顶荷载比例却呈递减性,其分担桩顶荷载比例由初期的约90%下降到极限状态时的70%左右,而桩端阻力分担桩顶荷载的比例呈递增性,其分担桩顶荷载比例由初期的约10%上升到极限状态时30%左右。研究成果可为今后竖向受荷X形桩的设计与研究提供重要参考。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 足尺寸模型试验 承载力 桩侧摩阻力 桩端阻力
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现浇X形混凝土桩竖向承载特性试验及其极限承载力预测 被引量：9
4
作者 张敏霞 丁选明 陈育民 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期267-271,共5页
通过开展大型模型槽足尺模型试验,根据荷载沉降特性和桩身轴力的试验结果,分析了竖向荷载作用下现浇X形混凝土桩的承载特性和桩-土共同作用性状。采用Boltzmann数学模型X形桩荷载-沉降曲线进行拟合,结果表明:用Boltzmann数学模型拟合试... 通过开展大型模型槽足尺模型试验,根据荷载沉降特性和桩身轴力的试验结果,分析了竖向荷载作用下现浇X形混凝土桩的承载特性和桩-土共同作用性状。采用Boltzmann数学模型X形桩荷载-沉降曲线进行拟合,结果表明:用Boltzmann数学模型拟合试验各桩的荷载-沉降曲线效果较好,相关系数均达到了0.999以上;基于该模型的X形桩极限承载力计算值与实测值的误差小于1%。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 极限承载力 足尺模型试验 Q-S曲线 Boltzmann模型
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现浇X形混凝土桩研究进展分析 被引量：2
5
作者 张敏霞 丰晓灿 徐平 《路基工程》 2014年第4期12-16,共5页
现浇X形混凝土桩是一种新型异形桩,该桩具有节省桩身混凝土用料,施工简便,单桩承载力高等优点。在现浇X形桩的研发原理、技术特性以及研究成果现状介绍基础上,简要分析了现浇X形桩的足尺模型试验成果和单桩完整性检测情况,并对其应用和... 现浇X形混凝土桩是一种新型异形桩,该桩具有节省桩身混凝土用料,施工简便,单桩承载力高等优点。在现浇X形桩的研发原理、技术特性以及研究成果现状介绍基础上,简要分析了现浇X形桩的足尺模型试验成果和单桩完整性检测情况,并对其应用和前景进行了概述,以期加深人们对现浇X形桩的认识和了解,从而促进对这一新型桩的应用和研究。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 异形桩 完整性检测 承载机理
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刚性荷载下现浇X形桩复合地基桩侧摩阻力数值分析 被引量：14
6
作者 吕亚茹 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 吴宏伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2134-2140,共7页
作为异形截面桩,现浇X形桩承载特性主要受侧摩阻力特性的影响。采用有限元软件ABAQUS建立了三维X形桩和圆形桩单桩复合地基计算模型,对比分析了两种桩型的侧摩阻力分布特点和侧阻承载能力的差异。分别分析了X形桩侧摩阻力沿桩周和桩长... 作为异形截面桩,现浇X形桩承载特性主要受侧摩阻力特性的影响。采用有限元软件ABAQUS建立了三维X形桩和圆形桩单桩复合地基计算模型,对比分析了两种桩型的侧摩阻力分布特点和侧阻承载能力的差异。分别分析了X形桩侧摩阻力沿桩周和桩长的分布特性。结果表明:X形桩侧摩阻力和侧阻承载能力都优越于等截面积的圆形桩,在理想成桩条件下,X形桩侧摩阻力在0.9倍桩长深度处比圆形桩侧摩阻力有较大的提高。在水平方向,由于土拱效应,X形桩凸出段侧摩阻力为凹弧段的1.5～3倍。深度方面,X形桩凸出段侧摩阻力与凹弧段侧摩阻力比值沿深度逐渐增大。这些结论为X形桩的承载力设计计算提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 侧摩阻力 承载力 正应力 复合地基
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刚性基础下现浇X形桩复合地基桩-土应力比分析 被引量：10
7
作者 吕亚茹 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 崔允亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1774-1780,共7页
桩土应力比是反映复合地基承载特性的重要参数之一,可反映复合地基的荷载传递和变形机制。做为一种新型桩,目前尚未得出统一的计算X形桩复合地基桩土应力比的公式。沉淀池、滤池等构筑物是典型的具有混凝土底板(刚性基础)的结构,刚性基... 桩土应力比是反映复合地基承载特性的重要参数之一,可反映复合地基的荷载传递和变形机制。做为一种新型桩,目前尚未得出统一的计算X形桩复合地基桩土应力比的公式。沉淀池、滤池等构筑物是典型的具有混凝土底板(刚性基础)的结构,刚性基础下桩复合地基的承载性能有别于柔性基础。故结合南京桥北污水处理厂地基处理工程做现场静载荷试验,应用有限元软件ABAQUS建立刚性荷载板下现浇X形混凝土桩复合地基的模型,模拟不同桩身弹性模量、桩周土压缩模量、桩长、褥垫层厚度和压缩模量等参数下现浇X形混凝土桩复合地基的桩土应力比,结果表明,桩身或褥垫层模量增大、桩周土体模量减小、褥垫层厚度减小、桩长等增加都能使桩土应力比增大;现浇X形桩复合地基桩土应力比理想值为20～25,此时桩身模量取10～20 GPa,碎石褥垫层的厚度为20～40 cm,模量为30～45 MPa。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 刚性基础 复合地基 有限元模拟 桩土应力比
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现浇X形桩低应变瞬态动测响应三维有限元分析 被引量：2
8
作者 范玉明 丁选明 +1 位作者 栾鲁宝 周仕礼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期548-557,共10页
建立现浇X形桩(XCC桩)低应变检测的三维有限元模型,对XCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟。得出桩顶不同位置的速度时域和频域响应结果,对比桩顶不同点的速度响应曲线,分析桩顶高频波传播特性,研究脉冲宽度、外包圆直径及桩身弹性模量... 建立现浇X形桩(XCC桩)低应变检测的三维有限元模型,对XCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟。得出桩顶不同位置的速度时域和频域响应结果,对比桩顶不同点的速度响应曲线,分析桩顶高频波传播特性,研究脉冲宽度、外包圆直径及桩身弹性模量对入射波波峰到达时间和入射波波峰值的影响。研究结果表明:XCC桩低应变瞬态动测时桩顶速度响应存在三维效应,沿尖角方向不同点的入射波峰到达时间差别明显。在接近桩心区域入射波峰值较大,且入射波之后存在反相波峰,这一现象在r>0.4R(其中,r为测点与桩心距离,R为外包圆半径)时不明显。桩顶各点的桩底反射波波形基本一致。XCC桩顶高频干扰异于实心圆桩,桩顶产生2种不同频率的高频干扰波。入射波峰到达时间和峰值受脉冲宽度和外包圆直径影响较大,受桩身弹性模量影响较小,且在XCC桩顶沿尖角方向r=0.4R处受各参数的影响最小。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 低应变检测 有限元法 三维效应 高频干扰
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均质土中竖向受荷X形混凝土桩的三维弹性变分解 被引量：4
9
作者 周航 李籼橙 +1 位作者 刘汉龙 王增亮 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1012-1024,共13页
现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种典型的横截面异形桩,其受力特性不同于常规圆形桩,即存在所谓的"异形效应",目前仍缺乏考虑XCC桩-土相互作用更严格的理论分析方法。为研究均质土中竖向受荷XCC单桩异形效应对桩基沉降的影响... 现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种典型的横截面异形桩,其受力特性不同于常规圆形桩,即存在所谓的"异形效应",目前仍缺乏考虑XCC桩-土相互作用更严格的理论分析方法。为研究均质土中竖向受荷XCC单桩异形效应对桩基沉降的影响,基于变分原理导出考虑土体竖向和水平位移的桩-土体系控制方程,并对复杂边界平面内的控制方程进行了保角变换,借助Matlab编写差分程序,获得桩身位移函数、土体竖向和水平位移函数的半解析解。以桩身位移函数为例对差分程序的进行了收敛性验证,将所求桩位移函数与现有理论解对比,结果吻合较好;与ABAQUS有限元结果比较,也具有合理的一致性。最后,对影响桩沉降的主要因素进行了参数分析,同时将XCC桩与等截面圆桩以及等周长圆桩对比,探讨了其异形效应对无量纲化桩体刚度的影响,而后,给出了XCC桩相对于等横截面圆桩无量纲化桩顶刚度增加百分比的拟合公式。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩(xCC桩) 保角变换 变分法 弹性解 竖向受荷
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X形桩桩土相互作用对截面形状的力学响应 被引量：6
10
作者 吕亚茹 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 刘义 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期357-364,共8页
现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种新型的异形截面桩,其桩土相互作用明显受截面形状的影响。前期已通过平衡分析法推导得到了考虑XCC桩截面形状的单桩荷载传递计算方法,但控制桩土相互作用的一个重要参数即桩土剪切作用系数对截面几何... 现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种新型的异形截面桩,其桩土相互作用明显受截面形状的影响。前期已通过平衡分析法推导得到了考虑XCC桩截面形状的单桩荷载传递计算方法,但控制桩土相互作用的一个重要参数即桩土剪切作用系数对截面几何形状的力学响应尚未得到系统的研究。文中分析了桩土剪切作用系数对不同荷载形式下XCC桩3个截面控制参数(外包圆半径R、开弧间距2a、开弧角θX)的影响,并与等截面面积的圆形桩进行了对比。分析结果表明,截面参数变化时,桩土相互作用也随之变化,在截面面积、周长和桩土剪切作用的共同作用下桩身轴力随外包圆半径和开弧角度的增大而减小,随开弧间距的增大而增大,且始终小于等截面面积的圆形桩。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩(xCC桩) 截面形状 桩土相互作用 剪切作用系数
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