基于相似原理的荷载传递模型及桩侧挤密加固效果数值分析

1

作者 王衍升 李召峰 +3 位作者 张明 林春金 吕思忠 姚望 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期134-146,共13页

粉质黏土-粉砂地层桩侧注浆参数设计和桩基加固效果评价是在役桩基加固的关键和难点。针对在役摩擦桩桩侧注浆加固工程,采用桩基模型试验、数值模拟及现场试验,实现粉质黏土-粉砂地层桩基注浆加固。研发桩侧挤密注浆模型装置,将注浆加... 粉质黏土-粉砂地层桩侧注浆参数设计和桩基加固效果评价是在役桩基加固的关键和难点。针对在役摩擦桩桩侧注浆加固工程,采用桩基模型试验、数值模拟及现场试验,实现粉质黏土-粉砂地层桩基注浆加固。研发桩侧挤密注浆模型装置,将注浆加固体假设为沿桩长方向的圆柱体,采用圆柱形气囊的横向膨胀模拟桩侧挤密注浆加固方式,揭示桩侧挤密注浆提升在役摩擦桩承载力的作用机理。桩基模型试验中,注浆孔与桩侧距离<15 cm、注浆压力?0.50 MPa时桩基注浆加固效果明显。基于相似原理,通过桩基模型试验建立桩侧注浆加固荷载传递模型;并且,在数值分析软件中嵌入荷载传递模型以实现实际工程条件下桩侧注浆加固数值计算。数值模拟结果表明:桩基荷载传递符合指数模型,数值计算承载力与工程静载试验误差小于5%,具有可靠性。进一步分析加固位置和加固长度对桩基承载力的影响规律,结果表明:桩长40%~90%处加固效果最好,加固段长为4 m时承载力提升幅度10.7%~13.7%,实现粉质黏土-粉砂地层桩基承载力分析。随着加固长度的增加,桩基的极限承载力逐渐增加,当加固长度超过16 m(约占桩长的70%)时,能够大幅度提升桩中下部的极限摩阻力。研究结果可为在役桩基桩侧注浆加固提供指导。 展开更多

关键词 摩擦桩 挤密注浆 荷载传递模型 数值模拟 承载力

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基于扰动状态概念的砂土-混凝土桩接触面荷载传递模型研究

2

作者 邓煜晨 陈琛 +2 位作者 杨奇 冷伍明 徐方 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期550-561,共12页

基于扰动状态概念理论,考虑砂土密实度对扰动函数的影响,建立混凝土桩-砂土接触面荷载传递模型。用混凝土板表征桩侧粗糙度效应,采用大型直剪仪开展不同密实度的砂土-混凝土桩接触面力学行为的试验模拟,研究砂土密实度对混凝土桩-砂土... 基于扰动状态概念理论,考虑砂土密实度对扰动函数的影响,建立混凝土桩-砂土接触面荷载传递模型。用混凝土板表征桩侧粗糙度效应,采用大型直剪仪开展不同密实度的砂土-混凝土桩接触面力学行为的试验模拟,研究砂土密实度对混凝土桩-砂土接触面的力学特性的影响规律,分析接触面模型初始剪切系数、模型扰动参数(A和Z)对桩-砂土接触面荷载传递模型的作用机制。研究结果表明:1)混凝土桩-砂土接触面易呈现应变软化,在低法向应力条件下,混凝土桩-密砂接触面的应变软化程度最大。2)模型扰动参数Z在数值上近似等于孔隙比。模型扰动参数A越大,砂土与混凝土桩接触面的软化显著程度越大。参数A随着密实度增大而增大。随着法向应力增大,密砂的扰动参数A呈近似线性衰减,松砂和中密砂的扰动参数A近似呈双折线衰减。3)初始剪切系数k_s随着法向应力增大而增大,密实度越大,增速越快。4)基于扰动状态概念的桩-砂土接触面荷载传递模型可靠、参数的物理意义明确且易确定,能很好地表征桩-砂土接触面的应变软化及硬化等力学特征。 展开更多

关键词 密实度 桩-砂土接触面 荷载传递模型 扰动状态概念

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基桩竖向荷载传递模型及承载力研究 被引量：29

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作者 赵明华 何俊翘 +1 位作者 曹文贵 吴鸣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期37-42,共6页

通过对桩侧荷载传递机理的分析,建立出一种改正的能综合考虑实际工程中桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状、桩侧阻的深度效应、不同桩侧土类以及不同成桩工艺等因素影响的桩侧阻、桩端阻荷载传递模型.以荷载传递解析法为基础,分别... 通过对桩侧荷载传递机理的分析,建立出一种改正的能综合考虑实际工程中桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状、桩侧阻的深度效应、不同桩侧土类以及不同成桩工艺等因素影响的桩侧阻、桩端阻荷载传递模型.以荷载传递解析法为基础,分别考虑桩顶沉降处于弹性、弹塑性或塑性等状态,导出了以桩顶沉降量控制基桩竖向承载力的一系列公式,并开发出相应的计算程序,由此可通过控制桩顶沉降量来确定基桩的桩顶竖向承载力.将该计算方法用于某工程现场静载荷试桩对比分析,理论与实测结果吻合良好. 展开更多

关键词 基桩 侧阻 桩顶沉降量 竖向荷载 竖向承载力 荷载传递机理 荷载传递模型 中桩 改正 控制桩

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自平衡试桩荷载传递模型及荷载–沉降曲线转换方法改进研究 被引量：15

4

作者 朱向荣 汪胜忠 +1 位作者 叶俊能 王文军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1717-1721,共5页

通过分析自平衡试桩数据,提出了注浆前后荷载传递函数模型。对自平衡荷载–沉降曲线转换方法中的"精确转换法"进行了改进,考虑了土体连续性对桩顶沉降的影响。通过工程实例验证了模型的合理性,进一步的分析表明:土体连续性对... 通过分析自平衡试桩数据,提出了注浆前后荷载传递函数模型。对自平衡荷载–沉降曲线转换方法中的"精确转换法"进行了改进,考虑了土体连续性对桩顶沉降的影响。通过工程实例验证了模型的合理性,进一步的分析表明:土体连续性对超长桩桩顶沉降影响较大,考虑土体连续性时的极限承载力比不考虑土体连续性时小,改进的方法偏安全。 展开更多

关键词 自平衡试桩 后注浆 荷载传递模型 土体连续性 超长桩

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考虑超固结比与泊松效应的荷载传递模型 被引量：4

5

作者 欧明喜 戴志峰 +1 位作者 陈颖辉 丁祖德 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期101-108,共8页

为了分析超固结状态及泊松效应对砂土-管桩界面剪切特性的影响,在传统双曲线荷载传递模型的基础上,采用考虑超固结比的侧向土压力系数,计入由泊松效应引起的侧向土压力增加值,建立能同时考虑砂土超固结比及管桩泊松效应的界面荷载传递模... 为了分析超固结状态及泊松效应对砂土-管桩界面剪切特性的影响,在传统双曲线荷载传递模型的基础上,采用考虑超固结比的侧向土压力系数,计入由泊松效应引起的侧向土压力增加值,建立能同时考虑砂土超固结比及管桩泊松效应的界面荷载传递模型,对其可靠性进行验证。通过算例对极限摩阻力影响因素进行分析,结果表明:超固结比从1.0增大到3.0,抗压桩和抗拔桩极限摩阻力近似呈线性增大,抗压桩提高约83.6%,抗拔桩提高约92.9%;泊松比从0.1增大到0.3,抗压桩极限摩阻力呈线性增大,提高约3.5%;抗拔桩极限摩阻力呈线性减小,降低约3.6%;桩土模量比从300增大到1 500,抗压桩极限摩阻力降低约7.6%;抗拔桩极限摩阻力提高约9.6%。 展开更多

关键词 砂土 管桩 超固结比 泊松效应 荷载传递模型

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一种新的超长桩荷载传递模型 被引量：7

6

作者 姚文娟 蔡晨雨 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期783-787,共5页

超长桩桩侧摩阻力出现软化是一个较为普遍的现象。针对超长桩出现的侧摩阻力软化现象,提出了一种新的双曲荷载传递函数,该传递函数充分考虑了桩土相互作用的非线性特性和软化特性。依据新的荷载传递函数,利用FORTRAN语言编写了UMAT子程... 超长桩桩侧摩阻力出现软化是一个较为普遍的现象。针对超长桩出现的侧摩阻力软化现象,提出了一种新的双曲荷载传递函数,该传递函数充分考虑了桩土相互作用的非线性特性和软化特性。依据新的荷载传递函数,利用FORTRAN语言编写了UMAT子程序。通过实例计算,对比了现场试验数据、ABAQUS自带接触对的计算结果和ABAQUS应用文中子程序后的计算结果,结果表明ABAQUS应用文中子程序计算所得的桩顶Q-s曲线、桩侧摩阻力分布曲线和桩侧摩阻力与桩土相对位移关系曲线都与现场试验数据更加吻合,证明文中提出的荷载传递函数可以有效地模拟超长桩桩土相互作用的非线性特性和软化特性,并且对超长桩承载力的估算更加合理可靠。 展开更多

关键词 荷载传递模型 侧摩阻力软化 程序的二次开发

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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

7

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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改进的桩土界面荷载传递双曲线模型及其在单桩负摩阻力时间效应研究中的应用 被引量：73

8

作者 陈仁朋 周万欢 +1 位作者 曹卫平 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期824-830,共7页

桩土界面荷载传递模型对预测桩的承载变形性状有重要影响。本文在总结前人研究成果的基础上,改进了反应桩土界面荷载传递性状的双曲线模型。改进后的模型可以描述随着地基土的固结,桩侧土初始剪切刚度随时间增长及桩土界面的加载、卸载... 桩土界面荷载传递模型对预测桩的承载变形性状有重要影响。本文在总结前人研究成果的基础上,改进了反应桩土界面荷载传递性状的双曲线模型。改进后的模型可以描述随着地基土的固结,桩侧土初始剪切刚度随时间增长及桩土界面的加载、卸载循环剪切特性。利用该模型分析了大面积堆载下,在桩顶作用大小不同的竖向荷载以及桩侧土达到不同固结度时再施加桩顶荷载情况下,桩身摩阻力的发展变化规律。研究结果表明:随着地基土的固结,桩身中性点位置处于一个变化过程中,桩顶作用的荷载大小不同,桩身中性点位置也不同;地基土固结一段时间后再打桩能减小桩侧负摩阻力。 展开更多

关键词 单桩 桩土界面荷载传递模型 负摩阻力 固结

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柔性基础下等芯型水泥土复合桩荷载传递特性分析 被引量：4

9

作者 陈昌富 陈苏淑 +1 位作者 朱世民 蔡焕 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期152-160,共9页

为探讨柔性基础下等芯型水泥土复合桩的荷载传递规律,首先深入分析了它在竖向荷载作用时的受力变形模式,并基于试验研究成果,引入双指数函数型荷载传递模型刻画芯桩-水泥土界面的剪切软化过程,同时引入理想弹塑性荷载传递模型描述水泥土... 为探讨柔性基础下等芯型水泥土复合桩的荷载传递规律,首先深入分析了它在竖向荷载作用时的受力变形模式,并基于试验研究成果,引入双指数函数型荷载传递模型刻画芯桩-水泥土界面的剪切软化过程,同时引入理想弹塑性荷载传递模型描述水泥土-土界面的剪切变形特性;然后将桩划分为若干个单元体,基于荷载传递法,建立了芯桩、水泥土桩、桩周土之间的荷载传递分析模型,导出了各部分单元体应力与变形计算递推公式;再采用迭代计算法,构建了芯桩、水泥土桩和桩周土的轴力、侧摩阻力以及界面相对位移的计算流程,从而提出了一种柔性基础下等芯型水泥土复合桩的荷载传递规律分析计算方法;最后,通过与现场试验结果和工程案例进行对比分析,验证了本文方法的可靠性,同时基于计算结果分析得到了柔性基础下等芯型水泥土复合桩的侧摩阻力和轴力分布规律.研究成果可为柔性基础下等芯型水泥土复合桩的工程设计提供参考. 展开更多

关键词 桩 荷载传递法 荷载传递模型 双指数函数模型 理想弹塑性模型

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多层地基中超长桩荷载传递机理的非线性计算方法 被引量：2

10

作者 李兴波 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期474-478,共5页

目前超长桩的理论远远落后于实践,分析超长桩的受力性能,提出合理的承载力计算模式及相应的计算参数是目前急需解决的问题。论文基于超长桩试验资料,提出与超长桩桩侧土工作性状相适应的弹性-软化-稳定三阶段荷载传递模型;桩端采用双曲... 目前超长桩的理论远远落后于实践,分析超长桩的受力性能,提出合理的承载力计算模式及相应的计算参数是目前急需解决的问题。论文基于超长桩试验资料,提出与超长桩桩侧土工作性状相适应的弹性-软化-稳定三阶段荷载传递模型;桩端采用双曲线荷载传递模型模拟土的非线性变形特性;桩身引入混凝土的Rusch模型,以考虑高荷载水平作用下超长桩桩身混凝土的弹塑性性状。通过桩身任意处微段竖向受力平衡,建立考虑桩身混凝土弹塑性关系的桩土体系荷载传递基本方程,在综合考虑桩侧土软化稳定和桩端土非线形的基础上得到与超长桩工作性状相适应的层状地基中超长桩荷载传递分析方法,并根据模型编制了相应的C语言程序进行实例分析。计算得到的荷载-沉降曲线与实测的曲线吻合较好。本文方法适用于计算多层地基中超长桩的沉降和极限承载力,也可用于分析层状地基中超长桩的荷载传递规律。经过对工程实例的计算与实测对比分析,证明该法简单、可靠,且具有较好的适用性。 展开更多

关键词 超长桩 三阶段荷载传递模型 多层地基 侧阻软化 Rusch模型

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层状地基中超长桩荷载-沉降关系非线性迭代计算方法

11

作者 陈尚平 卢永全 姚文娟 《中国农村水利水电》 北大核心 2008年第8期104-107,共4页

论文基于超长桩试验资料,提出桩侧广义双曲荷载传递模型以反映桩侧土弹塑性、软化与稳定三阶段工作特性,桩端采用双曲线荷载传递模型模拟土的非线性变形特性,并引入混凝土的Rusch模型来考虑高荷载水平作用下超长桩桩身混凝土的弹塑性性... 论文基于超长桩试验资料,提出桩侧广义双曲荷载传递模型以反映桩侧土弹塑性、软化与稳定三阶段工作特性,桩端采用双曲线荷载传递模型模拟土的非线性变形特性,并引入混凝土的Rusch模型来考虑高荷载水平作用下超长桩桩身混凝土的弹塑性性状,从而建立了与超长桩工作性状相适应的层状地基中超长桩荷载传递分析理论。该理论可用于计算多层地基中超长桩的沉降和极限承载力,也可用于分析层状地基中超长桩的荷载传递规律。计算得到的荷载-沉降曲线与实测的曲线较为吻合,可作为确定桩承载力的依据,经过对工程实例的计算与实测对比分析,证明该理论可靠、方法简单,且具有较好的适用性。 展开更多

关键词 超长桩 广义双曲荷载传递模型 层状地基 侧阻软化 Rusch模型

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考虑固结流变的软土地基单桩下拉荷载计算 被引量：4

12

作者 于光明 龚维明 +1 位作者 戴国亮 栾阳 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期606-615,共10页

为研究大面积堆载作用下软土地基中单桩下拉荷载计算方法,基于非达西流动定律引入软土流变模型,建立了拉格朗日坐标系中考虑固结和流变共同作用下软土地基大变形长期沉降非线性计算模型.模型中考虑了固结流变过程中孔隙比与渗透系数随... 为研究大面积堆载作用下软土地基中单桩下拉荷载计算方法,基于非达西流动定律引入软土流变模型,建立了拉格朗日坐标系中考虑固结和流变共同作用下软土地基大变形长期沉降非线性计算模型.模型中考虑了固结流变过程中孔隙比与渗透系数随孔隙水的排出而发生变化.进而以荷载传递法为基础,重点研究了固结流变土体中桩土相互作用时界面抗剪强度的时间效应,提出了软土地基在大面积堆载作用下考虑非达西流动固结与流变耦合效应时单桩下拉荷载理论计算方法,通过假定桩顶变形进行迭代求解,获得了桩身下拉荷载分布与中性点长期变化规律.最后与传统固结计算方法进行比较,并分析了平均固结度、非达西流固结参数、流变参数以及堆载大小对下拉荷载变化的影响.研究结果表明,基于传统土体固结理论的计算结果偏于保守,考虑固结流变共同作用对单桩受力的不利影响极为必要. 展开更多

关键词 堆载 非线性固结流变 桩土界面 软土沉降 下拉荷载 中性点 荷载传递模型

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基于Rayleigh分布扰动状态概念的单桩承载特性研究

13

作者 马彬 殷伟平 张乾青 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期76-86,共11页

基于扰动状态概念(Disturbed State Concept,DSC),结合Rayleigh分布从微观角度描述桩-土界面荷载渐进性传递特性,建立了基于DSC理论的桩侧及桩端荷载传递模型,给出了模型参数确定方法,并验证了模型的合理性.同时结合桩侧及桩端荷载传递... 基于扰动状态概念(Disturbed State Concept,DSC),结合Rayleigh分布从微观角度描述桩-土界面荷载渐进性传递特性,建立了基于DSC理论的桩侧及桩端荷载传递模型,给出了模型参数确定方法,并验证了模型的合理性.同时结合桩侧及桩端荷载传递模型,提出了一种分析单桩承载特性的迭代算法并验证其合理性.通过算法计算得到的单桩承载特性与案例实测值有较好的一致性,且可较好地反映侧阻及端阻硬化、软化等特性.变参数分析结果表明,基于DSC理论的桩侧及桩端荷载传递模型对不同土层、不同桩基施工工艺都有好的适用性,可较准确地描述桩-土界面荷载传递特性. 展开更多

关键词 扰动状态概念 单桩 荷载传递模型 承载特性

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穿越充填溶洞时单桩沉降计算方法研究 被引量：1

14

作者 乔胜石 张乾青 +2 位作者 邢宇铖 张凯 王志远 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3909-3920,共12页

采用圆孔扩张理论提出竖向受荷桩周地层对充填溶洞的水平和竖向作用力计算方法,采用Mindlin解建立溶洞段应力增量计算方法,基于桩-土(岩)界面、桩-溶洞界面的Boxlucas1荷载传递模型提出考虑地层-溶洞-桩共同作用的穿越充填溶洞型单桩沉... 采用圆孔扩张理论提出竖向受荷桩周地层对充填溶洞的水平和竖向作用力计算方法,采用Mindlin解建立溶洞段应力增量计算方法,基于桩-土(岩)界面、桩-溶洞界面的Boxlucas1荷载传递模型提出考虑地层-溶洞-桩共同作用的穿越充填溶洞型单桩沉降迭代计算方法。通过案例分析验证本文计算方法的合理性。根据参数分析结果,研究溶洞与桩顶的距离、溶洞半径、溶洞充填物剪切强度、桩径、桩长等对单桩承载特性的影响规律。研究结果表明:本文建立的计算方法可用于分析单桩穿越单个或多个充填溶洞时的承载特性;充填溶洞距离桩端越远、半径越小、充填物剪切强度越强,单桩承载力越大。 展开更多

关键词 岩溶区 圆孔扩张理论 MINDLIN解 Boxlucas1荷载传递模型 沉降

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按桩顶沉降控制嵌岩桩竖向承载力的方法 被引量：39

15

作者 赵明华 曹文贵 +1 位作者 刘齐建 杨明辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期67-71,共5页

结合现场嵌岩桩试桩资料,深入分析了嵌岩桩的竖向承载机理,并提出了按桩顶沉降量控制嵌岩桩竖向承载力的设想及其相应的计算方法,该方法可充分考虑桩侧土(岩)阻力及桩端岩层阻力的发挥程度,尤其适用于超长嵌岩灌注桩竖向承载力的计算,... 结合现场嵌岩桩试桩资料,深入分析了嵌岩桩的竖向承载机理,并提出了按桩顶沉降量控制嵌岩桩竖向承载力的设想及其相应的计算方法,该方法可充分考虑桩侧土(岩)阻力及桩端岩层阻力的发挥程度,尤其适用于超长嵌岩灌注桩竖向承载力的计算,最后结合某大桥嵌岩桩静载荷试验数据进行了分析,理论计算与实测结果吻合良好。 展开更多

关键词 嵌岩桩 竖向承载力 荷载传递模型 桩顶沉降量 静载荷试验

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考虑桩土非线性的超长桩沉降计算方法 被引量：7

16

作者 谢新宇 王忠瑾 +1 位作者 王金昌 金伟良 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期4664-4671,共8页

考虑桩土相对位移、桩土接触的非线性和桩身混凝土轴向非线性压缩变形,推导均质土层中桩基沉降的计算公式,应用Geddes应力法求得桩侧摩阻力向下传递引起的桩端土体的沉降;并将上述计算方法应用于成层土中桩基的沉降计算。对影响超长桩... 考虑桩土相对位移、桩土接触的非线性和桩身混凝土轴向非线性压缩变形,推导均质土层中桩基沉降的计算公式,应用Geddes应力法求得桩侧摩阻力向下传递引起的桩端土体的沉降;并将上述计算方法应用于成层土中桩基的沉降计算。对影响超长桩承载特性的各因素进行分析。最后对温州某工程进行计算。结果表明:桩侧土体和桩身长度对桩的极限承载力有较大影响;相同桩身材料下,在极限承载力内,桩的刚度主要由桩侧土体性质决定;随着桩长的增大,在较大荷载水平下桩身非线性压缩变形明显增大。计算结果与工程实测结果吻合较好,说明本文超长桩沉降计算方法合理可行。 展开更多

关键词 超长桩 相对位移 Boxlucas1荷载传递模型 桩端三折线模型 Geddes模型 Hognestad模型

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考虑桩土滑移的超长桩沉降非线性算法 被引量：6

17

作者 杨明辉 张小威 赵明华 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期18-22,共5页

考虑超长桩桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状,采用三折线荷载传递模型模拟其竖向荷载下桩侧传递规律,并以理论τ-z曲线描述桩侧界面桩土接触非线性。在此基础上,针对荷载传递过程中桩土滑移现象,对超长桩及桩周土分别建立单元进行... 考虑超长桩桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状,采用三折线荷载传递模型模拟其竖向荷载下桩侧传递规律,并以理论τ-z曲线描述桩侧界面桩土接触非线性。在此基础上,针对荷载传递过程中桩土滑移现象,对超长桩及桩周土分别建立单元进行离散化处理,根据桩土体系平衡条件得出桩土体系刚度矩阵方程及其迭代求解流程,从而提出了可考虑桩土滑移的超长桩沉降计算非线性分析算法.与现场试桩实测数据对比表明,本文方法计算值与实测值基本吻合,可供工程实践参考。 展开更多

关键词 超长桩 荷载传递模型 相对滑移 刚度矩阵法 迭代法

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引扩孔灌浆扩体预制桩竖向承载变形的简化计算 被引量：12

18

作者 张浩 刘维正 +3 位作者 何利超 徐钰棋 周同和 张亚沛 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期120-128,共9页

引扩孔灌浆扩体预制桩采用钻机预先成孔、压灌水泥砂浆或细石混凝土等厂拌胶凝材料后、植入预制桩的方法,极大扩展了预制桩工程适用范围,是一种新型而有效的桩基形式。然而,由于其工作机理涉及到预制桩-扩体材料-周围土不同材质的相互作... 引扩孔灌浆扩体预制桩采用钻机预先成孔、压灌水泥砂浆或细石混凝土等厂拌胶凝材料后、植入预制桩的方法,极大扩展了预制桩工程适用范围,是一种新型而有效的桩基形式。然而,由于其工作机理涉及到预制桩-扩体材料-周围土不同材质的相互作用,采用已有桩土荷载分析方法无法全面阐述其承载机理。针对引扩孔灌浆扩体预制桩中预制桩-扩体材料-周围土的协同承载机制,考虑预制桩后植入对周围扩体材料和土体的挤扩效应,基于厚壁圆筒理论分析竖向承载时预制桩-扩体材料-周围土的径向相互作用;引入扩体桩复合桩身综合弹性模量的概念,并给出其表达式。在此基础上,分析扩体桩复合桩身竖向承载变形模式,并将扩体桩位移划分为桩土界面相对位移与桩土界面外土体剪切位移2部分;基于剪切位移法和荷载传递原理,揭示竖向承载时扩体预制桩与周围土体的相互作用规律,建立扩体预制桩竖向承载变形的简化计算方法。通过与工程实例的对比,验证本方法的可靠性,并对扩体材料的设置因素进行算例分析。研究结果表明:扩体材料厚度与刚度的增加,相同竖向荷载作用下扩体桩顶沉降位移呈减小的变化趋势,有利于复合桩身的竖向承载。引扩孔灌浆扩体预制桩竖向承载变形简化计算方法的建立,可为类似桩型的工程应用与设计提供参考。 展开更多

关键词 扩体桩 复合桩 荷载传递模型 竖向承载 沉降计算

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层状土中群桩非线性沉降的摄动分析 被引量：2

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作者 高睿 胡念 +1 位作者 曾亚武 王艳强 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期804-810,814,共8页

采用包含一个内变量的连续化St Venant模型,即连续的Masing-Iwan模型,模拟桩-土界面扰动区土体的非线性行为。基于两种分析单桩的荷载传递模型,假设桩-土-桩相互作用为弹性且服从叠加原理,推导出了适用于群桩中基桩的两种荷载传递新模... 采用包含一个内变量的连续化St Venant模型,即连续的Masing-Iwan模型,模拟桩-土界面扰动区土体的非线性行为。基于两种分析单桩的荷载传递模型,假设桩-土-桩相互作用为弹性且服从叠加原理,推导出了适用于群桩中基桩的两种荷载传递新模型。采用荷载传递法建立了单桩和群桩的非线性控制方程,提出了近似求解该控制方程的摄动分析法,得出了单桩和群桩的荷载沉降和轴力分布方程。所得结果表明,在低荷载水平下严格趋近于弹性解;而在高荷载水平下,能够反映直到破坏阶段的桩的荷载-沉降特性。通过一个现场试验的理论预测结果与实测数据的对比分析,验证了方法的有效性和适用性。 展开更多

关键词 群桩 沉降分析 荷载传递模型 摄动分析 非线性行为

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竖向抗压桩承载机理与受力特性分析方法 被引量：6

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作者 张乾青 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期93-105,共13页

桩基础具有竖向承载力高,基础沉降小,调节不均匀沉降能力强等优点,成为大型建构筑物的主要基础型式。桩基承载力与沉降分析是桩基设计中的主要内容。本研究基于桩身布设钢筋应力计的单桩现场静载试验结果,分析了竖向抗压单桩荷载-沉降... 桩基础具有竖向承载力高,基础沉降小,调节不均匀沉降能力强等优点,成为大型建构筑物的主要基础型式。桩基承载力与沉降分析是桩基设计中的主要内容。本研究基于桩身布设钢筋应力计的单桩现场静载试验结果,分析了竖向抗压单桩荷载-沉降关系、桩身轴力分布规律、桩侧摩阻力和桩端摩阻力发挥特性等,总结了不同桩侧和桩端荷载传递模型,明确了荷载传递模型中各参数的意义和取值方法。以桩侧和桩端荷载传递双曲线模型为例,考虑群桩中各基桩间的相互作用,提出了群桩中各基桩的双曲线荷载传递函数,结合荷载传递法形成了考虑桩-土体系渐进变形的桩基承载特性迭代计算方法。 展开更多

关键词 单桩 群桩 荷载传递模型 桩-土体系 渐进变形 承载机理

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