玄武岩纤维增强聚合物锚杆用于边坡支护工程之研究现状 被引量：12

1

作者 白晓宇 井德胜 +3 位作者 王海刚 闫楠 王永洪 张明义 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第31期12702-12710,共9页

随着新型复合材料的快速兴起,玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)锚杆因其抗拉强度高、比重轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点快速进入人们的视野。概述了近二十年以来中外对BFRP筋的基本物理力学性质以及其在边坡... 随着新型复合材料的快速兴起,玄武岩纤维增强聚合物(basalt fiber reinforced polymer,BFRP)锚杆因其抗拉强度高、比重轻、耐腐蚀、绝缘性好等优点快速进入人们的视野。概述了近二十年以来中外对BFRP筋的基本物理力学性质以及其在边坡支护工程中的研究进展。重点从以下两个方面进行阐述:①根据前人所做的室内拉拔试验和现场试验,总结分析BFRP筋的抗拉强度、弹性模量、黏结强度、耐腐蚀等技术指标,对安全系数、支护设计等相关参数的选取进行了归纳总结;②通过现场试验与传统金属锚杆的支护效果进行对比分析,论证了BFRP锚杆取代金属锚杆的可行性与先进性。在综合已有试验和数值模拟结果的基础上,对BFRP锚杆在边坡加固工程的应用现状进行总结并提出针对性的建议,为BFRP锚杆在岩土工程的发展提供了新思路。 展开更多

关键词 边坡支护 玄武岩纤维增强聚合物锚杆 黏结性能 安全系数 数值模拟

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玻璃纤维增强聚合物锚杆在地下结构抗浮工程中的研究进展 被引量：13

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作者 郑晨 白晓宇 +1 位作者 张明义 王海刚 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期13194-13202,共9页

随着地下空间的不断开发利用,地下结构的埋深越来越大,对岩土体进行锚固已成为工程中至关重要的一环。由于全球环境污染造成极端气候频发,许多城市经常出现地下水位暴涨,从而产生较大的浮力,威胁到建筑结构整体的稳定性。抗浮锚杆因具... 随着地下空间的不断开发利用,地下结构的埋深越来越大,对岩土体进行锚固已成为工程中至关重要的一环。由于全球环境污染造成极端气候频发,许多城市经常出现地下水位暴涨,从而产生较大的浮力,威胁到建筑结构整体的稳定性。抗浮锚杆因具有施工便捷、成本低、工期短、分散应力、抗浮效果好等优势,成为目前广泛推广的抗浮措施。钢筋锚杆即使采取涂覆防锈层或在注浆中掺加防腐剂等防锈措施,在复杂的地下环境中也极易发生锈蚀,无法作为永久性锚固结构使用,严重影响建筑物的使用寿命,因此选用耐久性较好的锚杆是现阶段抗浮工程中的研究热点。玻璃纤维增强聚合物(Glass fiber reinforced polymer,GFRP)抗浮锚杆与传统钢筋抗浮锚杆相比具有更高的抗拉强度、优异的耐腐蚀性能及良好的绝缘性能,与芳纶纤维增强聚合物(AFRP)锚杆、碳纤维增强聚合物(CFRP)、玄武岩纤维增强聚合物(BFRP)锚杆相比价格更低、性价比更高,近年来在地下结构抗浮工程中备受推崇和青睐。虽然GFRP材料用作锚杆的年限较短,且GFRP锚杆用于地下结构抗浮工程中的相关试验研究较少,未有较为完善的锚固系统应力传递机制及有关GFRP材料与混凝土间黏结性能的研究,有关部门未制定适用于GFRP材料的抗浮锚杆技术规程,但其取代钢筋锚杆用于岩土工程中的研究趋势逐年增长。本文简要介绍了GFRP抗浮锚杆的主要组成部分及工作原理,并对GFRP锚杆在地下结构工程中的抗浮设计相关的试验研究以及在试验基础上进行数值模拟分析的研究现状进行介绍,分析讨论GFRP锚杆在抗浮工程应用中存在的不足,并对GFRP锚杆在抗浮工程领域的未来发展提出建议。 展开更多

关键词 GFRP锚杆 抗浮锚杆 纤维增强材料 地下工程 锚固特性 数值模拟

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纤维增强复合材料在土木工程中的应用与发展 被引量：32

3

作者 闫清峰 张纪刚 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第36期15314-15322,共9页

纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,中外学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展。主要介绍了土木工程中常用FRP的种类... 纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,FRP)作为一种新型高性能的复合材料,在不同领域的应用越来越广泛,中外学者针对FRP在土木工程领域的应用进行了大量的研究和实践,并取得了突破性的进展。主要介绍了土木工程中常用FRP的种类和性能,分析了其优点和不足,并介绍了FRP筋及FRP筋混凝土结构、FRP-混凝土-钢组合柱、FRP加固结构、FRP结构及FRP组合结构研究进展,以促进FRP在中国土木工程领域的推广应用。 展开更多

关键词 纤维增强复合材料(FRP) FRP筋混凝土结构 FRP加固结构 FRP结构 FRP组合结构

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基于DIC的工程水泥基复合材料弯曲损伤分析 被引量：5

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作者 闫清峰 张纪刚 +2 位作者 张敏 赵迪 杨冉 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期482-488,共7页

利用三点弯曲试验分析了不同粉煤灰用量下工程水泥基复合材料(ECC)的弯曲性能,同时采用数字图像相关(DIC)技术记录和分析了不同粉煤灰用量下ECC在弯曲试验过程中水平、竖向应变云图的演化和裂缝的产生、扩展和贯穿过程,并提出利用开裂... 利用三点弯曲试验分析了不同粉煤灰用量下工程水泥基复合材料(ECC)的弯曲性能,同时采用数字图像相关(DIC)技术记录和分析了不同粉煤灰用量下ECC在弯曲试验过程中水平、竖向应变云图的演化和裂缝的产生、扩展和贯穿过程,并提出利用开裂面积比和分形维数表征ECC的损伤程度.试验结果表明,ECC在弯曲荷载作用下具有应变硬化特性,且随着粉煤灰掺量的增加,材料的弯曲强度和最大裂缝宽度先增加后减小,但材料的挠度、断裂能、弯曲韧性和开裂面积比值逐渐增加,这说明粉煤灰能够有效改善材料的变形性能.此外,通过DIC技术分析得到的应变云图能够直观表征ECC应变演化及裂缝产生、扩展和贯通过程,开裂面积比和分形维数能够有效表征ECC的损伤程度. 展开更多

关键词 工程水泥基复合材料 弯曲性能 应变硬化 数字图像相关 开裂面积比

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均质黏性土中静压沉桩桩土界面孔压增量及有效土压室内试验研究

5

作者 王永洪 徐泽强 +4 位作者 张明义 张腾 银吉超 吴江斌 魏家斌 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期100-106,共7页

研究饱和黏性土中静压沉桩引起的桩土界面孔压增量及有效径向应力的变化规律对工程实践具有重要意义。利用自制的大比例模型试验系统,通过双壁开口和闭口管桩,实现了开口和闭口桩桩身表面嵌入式安装微型测试元件,得到了考虑孔压增量的... 研究饱和黏性土中静压沉桩引起的桩土界面孔压增量及有效径向应力的变化规律对工程实践具有重要意义。利用自制的大比例模型试验系统,通过双壁开口和闭口管桩,实现了开口和闭口桩桩身表面嵌入式安装微型测试元件,得到了考虑孔压增量的桩土界面有效径向应力的变化规律。研究结果表明:入土深度越大,桩土界面孔压增量及有效径向应力越大,闭口桩桩土界面超孔压大于开口桩;桩身上部桩土界面超孔压和有效径向应力小于桩身下部;同一入土深度,随着桩身h/L的增加,桩土界面土压力存在侧压力“退化”的现象;特定试验条件下,闭口和开口桩桩土界面超孔压与上覆有效土体自重比值最大值分别是61.2%和52.1%,桩土界面有效径向应力是超孔压的3.76~5.46倍。桩土界面超孔压和有效径向应力与桩身h/L位置有关。 展开更多

关键词 静压沉桩 开口管桩 闭口管桩 有效土压力 桩土界面 室内试验

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基于桩侧摩阻力退化静压桩沉桩效应室内试验

6

作者 王永洪 金珈民 +2 位作者 袁继奎 张东 王东雷 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期1021-1028,共8页

目的开展桩侧摩阻力退化静压桩沉桩效应室内试验,准确反映静压桩在实际沉桩过程中的受力变形特性,解决静压桩沉桩特性研究中难以获得静压桩真实的沉桩特性等问题。方法使用室内试验方式进行大比尺静压桩的分段沉桩试验;基于桩侧摩阻力... 目的开展桩侧摩阻力退化静压桩沉桩效应室内试验,准确反映静压桩在实际沉桩过程中的受力变形特性,解决静压桩沉桩特性研究中难以获得静压桩真实的沉桩特性等问题。方法使用室内试验方式进行大比尺静压桩的分段沉桩试验;基于桩侧摩阻力退化理论,实现分段试验数据的耦合叠加,分析沉桩过程的受力特性,探讨桩侧摩阻力退化对沉桩效应的影响。结果压桩力随贯入深度的增加呈均匀增长,桩侧摩阻力的退化对压桩力的影响较小;基于桩侧摩阻力退化理论修正后桩侧摩阻力整体变化规律较好,在桩段连接处产生的差值基本为0;桩侧摩阻力随着沉桩深度的不断增加而逐渐发挥,曲线整体线性较好;桩端阻力随深度增大呈波动性增长,且在压桩力中的占比较高,维持在50%以上。结论侧摩阻力退化效应的存在对桩基承载力的预测具有较大影响,且退化效应显著性随沉桩深度增大而增大;通过对分段沉桩数据修正后进行叠加耦合可获取静压沉桩特性的准确数据;本研究可为今后静压桩沉桩特性研究提供新的思路。 展开更多

关键词 桩侧摩阻力退化 静压桩 分段沉桩 受力特性 叠加耦合

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基于光纤光栅传感技术的静压沉桩贯入特性及影响因素研究 被引量：21

7

作者 王永洪 张明义 +1 位作者 白晓宇 刘俊伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4801-4812,共12页

针对黏性土中静压沉桩贯入特性方面的研究相对较少的状况,基于光纤光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感技术,考虑开口、闭口不同桩端形式和不同桩径,研究了静压沉桩过程中沉桩阻力、桩身轴力以及桩身单位侧摩阻力的变化规律。通过静... 针对黏性土中静压沉桩贯入特性方面的研究相对较少的状况,基于光纤光栅(fiber bragg grating,简称FBG)传感技术,考虑开口、闭口不同桩端形式和不同桩径,研究了静压沉桩过程中沉桩阻力、桩身轴力以及桩身单位侧摩阻力的变化规律。通过静压沉桩模型试验,分析了桩端形式、桩径、沉桩深度等因素对沉桩阻力、桩身轴力及桩身单位侧摩阻力的影响规律。研究结果表明:FBG传感技术对黏性土中静压沉桩阻力的测试性能优越,能够准确体现静压管桩的贯入特性。沉桩结束时开口和闭口试桩的桩端阻力分别约占沉桩阻力的66.7%、59.5%。沉桩过程不可忽略开口土塞效应和桩径对沉桩阻力的影响。桩身轴力的分布形式不会因桩端形式而发生改变。桩径140 mm试桩的桩身轴力传递性能优于桩径100 mm试桩,两试桩桩身轴力递减率分别为40.8%、34.2%。开口试桩内管和外管桩身单位侧摩阻力最大值分别为1.67、4.83 kPa,均小于闭口试桩。贯入深度为90 cm时桩身单位侧摩阻力最大值随着桩径增加而增大,同一深度桩径越大桩身单位侧摩阻力"侧阻退化"越明显。入土深度为30 cm时两不同桩径桩身单位侧摩阻力减幅相差0.93 kPa。确定静压贯入沉桩阻力时考虑基于黏性土的侧阻退化后实际值更为合理。 展开更多

关键词 静压沉桩 FBG传感技术 沉桩阻力 桩身轴力 桩身单位侧摩阻力

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全长黏结GFRP抗浮锚杆荷载分布函数模型研究 被引量：16

8

作者 白晓宇 张明义 +2 位作者 匡政 王永洪 闫楠 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1977-1988,共12页

基于荷载传递法理论与Kelvin问题的位移解,进一步推导全长黏结GFRP(glass fiber reinforced plastics)抗浮锚杆在轴向拉拔荷载作用下轴力沿锚固深度的分布函数。为验证该理论应用于GFRP抗浮锚杆的合理性,借助植入式光纤光栅传感技术,对... 基于荷载传递法理论与Kelvin问题的位移解,进一步推导全长黏结GFRP(glass fiber reinforced plastics)抗浮锚杆在轴向拉拔荷载作用下轴力沿锚固深度的分布函数。为验证该理论应用于GFRP抗浮锚杆的合理性,借助植入式光纤光栅传感技术,对2根同型号GFRP抗浮锚杆进行现场拉拔破坏性试验。研究结果表明:根据荷载传递法与Kelvin位移解得到锚杆轴力与剪应力分布函数曲线形式与试验结果相近,说明该理论合理;孔口锚固体的开裂导致锚杆轴力及剪应力分布曲线试验值主要分布范围比理论值的更大;由于试验过程中岩土体位移较小,锚杆的剪应力分布曲线形式较理论值呈现"矮胖"的特点。此外,对锚杆轴力、剪应力理论分布函数曲线进行修正后的结果与试验结果吻合度显著提高。 展开更多

关键词 GFRP抗浮锚杆 轴力 剪应力 荷载传递法 Kelvin位移解 拉拔试验

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黏性土中单桩贯入桩–土界面超孔压和土压测试现场试验 被引量：11

9

作者 王永洪 张明义 +4 位作者 刘俊伟 白晓宇 杨苏春 桑松魁 闫楠 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期950-958,共9页

黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L... 黏性土地基中静压桩沉桩过程桩–土界面受力变化是岩土工程中常见的问题。在东营某工地黏性土地基中进行了足尺静压桩的贯入试验,重点监测了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力和土压力随入土深度的变化规律,并分析了桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力的关系,在同一入土深度桩–土界面土压力的变化特性,重点研究了影响桩–土界面有效土压力分布的原因。测试结果表明:沉桩引起的桩身不同h/L位置处桩–土界面超孔隙水压力与上覆土体有效压力比值最大是1.08,且该比值沿桩身向上逐渐减小;同一入土深度桩身不同h/L位置处桩–土界面土压力存在"侧压力退化"现象,且随着h/L的增加,该退化现象会越发明显,h/L=11/12位置处桩–土界面土压力仅约为10 kPa;除h/L=11/12位置处,桩身其它不同h/L位置处桩–土界面有效土压力是桩–土界面超孔隙水压力的1.88～2.20倍。研究成果对黏性土地基中静压桩施工和承载力确定具有一定的工程指导意义。 展开更多

关键词 静压桩 沉桩过程 桩–土界面 超孔隙水压力 土压力 现场试验

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基于FBG传感技术的砂土中管桩土塞效应测试 被引量：10

10

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

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黏性土中静压沉桩贯入力学机制室内试验研究 被引量：8

11

作者 王永洪 张明义 +1 位作者 刘俊伟 白晓宇 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期203-212,共10页

对于静压开口管桩,其沉桩过程中桩身受力复杂,尤其是桩身内侧由于土塞效应产生的土塞阻力,对桩侧阻力有着显著影响。因此,对静压沉桩的力学机制展开全面试验研究,将开口管桩桩侧阻力分离进行研究,对静压桩施工和承载力的确定都具有重要... 对于静压开口管桩,其沉桩过程中桩身受力复杂,尤其是桩身内侧由于土塞效应产生的土塞阻力,对桩侧阻力有着显著影响。因此,对静压沉桩的力学机制展开全面试验研究,将开口管桩桩侧阻力分离进行研究,对静压桩施工和承载力的确定都具有重要意义。针对均质黏性土地层,通过室内模型试验对静压沉桩贯入力学机制进行研究,讨论了桩端形式对于其贯入力学机制的影响特征。通过研发双壁开口模型管桩,联合使用增敏微型光纤光栅应变传感器和双膜片温度自补偿型光纤光栅土压力传感器,分离沉桩阻力中的土塞阻力,获得开口管桩贯入过程中内管桩身轴力、桩内侧摩阻力的变化规律。结果表明:不同桩端形式不仅关系到桩端阻力的发挥,且对桩侧摩阻力亦产生显著影响;随深度的增加,闭口桩桩身轴力不断减小,开口桩距离桩底远的桩身轴力递减的速率逐渐增大,接近桩顶处轴力基本为0;桩身单位侧摩阻力随深度持续增加,开口桩外管桩身单位侧摩阻力发挥程度小于闭口桩;在同一深度处,随着贯入深度的增加,桩身单位侧摩阻力不断减小,即侧阻退化现象,且随着贯入深度的增加,该位置处桩身单位侧摩阻力减小的越大,这与已有的关于静压沉桩贯入力学特性研究结论一致。研究成果可为黏性土中静压桩施工设计提供一定的借鉴与参考。 展开更多

关键词 静压沉桩 桩身轴力 单位侧摩阻力 力学机制 黏性土 室内试验

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粉土及粉质黏土对静压沉桩桩端阻力影响机制现场试验 被引量：12

12

作者 张明义 刘雪颖 +2 位作者 王永洪 白晓宇 桑松魁 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1804-1813,共10页

为探讨在粉土及粉质黏土中桩端阻力随贯入深度的变化规律,通过在试验桩P1的桩端安装轮辐压力传感器,以及在试验桩P1、P2距桩端200 mm处安装光纤光栅(FBG)传感器,采用两种不同的测试技术全程监测了两根闭口预应力高强度混凝土(PHC)管桩... 为探讨在粉土及粉质黏土中桩端阻力随贯入深度的变化规律,通过在试验桩P1的桩端安装轮辐压力传感器,以及在试验桩P1、P2距桩端200 mm处安装光纤光栅(FBG)传感器,采用两种不同的测试技术全程监测了两根闭口预应力高强度混凝土(PHC)管桩现场贯入过程中的桩端阻力。试验结果表明:桩端阻力与土层的变化密切相关,土层越硬,桩端阻力越大,当桩端从粉质黏土层进入粉土层时,桩端阻力明显增大,粉土中的桩端阻力达到粉质黏土层的2倍;整个贯入过程中,同一土层不同位置的差异性对桩端阻力也存在较大影响,在距离地面1.50 m处,P1和P2桩FBG传感器桩端阻力的差值达到了89.29 kN,而在距离地面3.50~4.50 m处,两桩的桩端阻力则相差较小。 展开更多

关键词 静压桩 轮辐压力传感器 FBG传感器 桩端阻力 现场试验

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基于光纤光栅传感技术的敞口混凝土管桩应力测试现场试验 被引量：12

13

作者 王永洪 张明义 +2 位作者 管金萍 刘俊伟 白晓宇 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第29期266-271,共6页

基于4根足尺敞口混凝土管桩现场试验,在桩身刻槽预埋串联式的光纤光栅(FBG)传感器,成功地将准分布式FBG传感技术应用在贯入过程中桩身轴力的测试,研究了敞口混凝土管桩稳态贯入过程中桩端阻力和桩侧摩阻力的变化规律。试验表明:FBG传感... 基于4根足尺敞口混凝土管桩现场试验,在桩身刻槽预埋串联式的光纤光栅(FBG)传感器,成功地将准分布式FBG传感技术应用在贯入过程中桩身轴力的测试,研究了敞口混凝土管桩稳态贯入过程中桩端阻力和桩侧摩阻力的变化规律。试验表明:FBG传感技术能够准确分离桩端阻力和桩侧摩阻力,测试效果较为理想。桩端阻力和桩侧总摩阻力沿深度变化曲线反映土层的工程性质,桩端阻力受土层变化影响明显,硬质土层界面处桩端阻力平均增幅78. 5%;桩侧摩阻力进入圆砾层时出现峰值,平均增长幅度为20. 2%。桩端位于非硬质土层,桩端阻力、桩侧摩阻力变化不明显。贯入过程中桩身轴力变化曲线表明桩身下部侧摩阻力明显大于上部侧摩阻力。 展开更多

关键词 FBG 传感技术 应力测试 桩身轴力 桩端阻力 桩侧摩阻力

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大直径GFRP抗浮锚杆蠕变试验及蠕变模型 被引量：9

14

作者 白晓宇 郑晨 +2 位作者 张明义 王永洪 王海刚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1304-1311,共8页

为深入探究在长期应力作用下大直径GFRP抗浮锚杆的力学性能变化,通过施加长期荷载对GFRP抗浮锚杆进行了室内足尺试验。试验结果表明:试验锚杆在其破坏荷载的38%~45%荷载作用下才发生蠕变。通过标准线性固体模型对GFRP抗浮锚杆的蠕变规... 为深入探究在长期应力作用下大直径GFRP抗浮锚杆的力学性能变化,通过施加长期荷载对GFRP抗浮锚杆进行了室内足尺试验。试验结果表明:试验锚杆在其破坏荷载的38%~45%荷载作用下才发生蠕变。通过标准线性固体模型对GFRP抗浮锚杆的蠕变规律进行分析,对刚度随时间变化曲线进行拟合,拟合曲线与实测曲线吻合度较好;进一步结合损伤力学理论和蠕变模型推导了GFRP抗浮锚杆的抗拔承载力,实现了GFRP抗浮锚杆长期承载力的精准预测,为GFRP锚杆在抗浮工程中的应用提供理论依据。 展开更多

关键词 GFRP抗浮锚杆 蠕变试验 长期应力 标准线性固体模型 刚度 时间损伤

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粉土与粉质黏土互层中静压桩桩土界面径向土压力研究 被引量：5

15

作者 王永洪 马加骁 +3 位作者 张明义 桑松魁 白晓宇 杨苏春 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期3717-3727,共11页

为研究静压管桩贯入过程中桩土界面总径向土压力的变化规律,选取山东东营某工地进行现场足尺试验,得到贯入过程中桩侧总径向土压力随贯入深度的变化规律;然后,结合土的极限平衡理论,考虑贯入过程中粉土中孔隙水的消散和桩土界面循环剪... 为研究静压管桩贯入过程中桩土界面总径向土压力的变化规律,选取山东东营某工地进行现场足尺试验,得到贯入过程中桩侧总径向土压力随贯入深度的变化规律;然后,结合土的极限平衡理论,考虑贯入过程中粉土中孔隙水的消散和桩土界面循环剪切引起的桩土界面土压力的退化,建立沿深度方向桩土界面总径向土压力的极限平衡理论修正公式,探讨贯入过程中桩土界面总径向土压力的分布特征。研究结果表明:桩土界面总径向土压力与土层性质密切相关;在同一贯入深度不同桩身位置处(H/D)桩土界面总径向土压力存在退化现象,并且粉土中的退化幅度比粉质黏土中的退化幅度大,退化幅度最大相差14.22%;在饱和粉土中采用极限平衡理论计算桩土界面总径向土压力时,应考虑孔隙水的消散特性,超孔压消散系数为0.7~0.8;不同土层桩土界面总径向土压力退化幅度与H/D有关,两者呈幂函数关系,粉土和粉质黏土中剪切退化系数分别为0.19和0.12;采用极限平衡理论计算沉桩过程中不同桩身位置处(H/D)桩土界面总径向土压力时,需考虑桩长效应即剪切退化效应;所提出的考虑孔隙水消散和剪切退化修正的极限平衡理论公式,理论计算结果与实测结果吻合较好。 展开更多

关键词 静压桩 桩侧总径向土压力 退化效应 极限平衡理论 现场试验

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层状黏性土中静压桩贯入特性颗粒流的数值模拟 被引量：9

16

作者 王永洪 桑松魁 +2 位作者 刘雪颖 张明义 白晓宇 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1250-1259,共10页

为深入探讨层状黏性土中静压桩的贯入机制,结合离散元PFC^(2D)软件在处理大变形、非线性等问题的优势,考虑到接触黏结模型对模拟土体的优越性,建立了静压桩贯入层状黏土中的离散元模型,实现了离散元中静压桩的贯入过程;探讨了静压桩贯... 为深入探讨层状黏性土中静压桩的贯入机制,结合离散元PFC^(2D)软件在处理大变形、非线性等问题的优势,考虑到接触黏结模型对模拟土体的优越性,建立了静压桩贯入层状黏土中的离散元模型,实现了离散元中静压桩的贯入过程;探讨了静压桩贯入过程中压桩力、桩端阻力、桩侧摩阻力以及桩侧径向压力随贯入深度的变化规律,从细观层次上分析了不同桩径的静压桩贯入层状土中土体接触力链的分布特征,明确了沉桩过程中土体位移的变化规律.试验结果表明:随着桩径的增大,土层的变化对压桩力的影响逐渐减小;桩侧摩阻力和桩侧径向土压力的变化规律相似,在同一贯入深度处均出现明显的退化现象;不同土层接触力链的表现形式不同,桩端位于粉质黏土层时,桩端的影响范围约为7D(D为桩径),桩端位于粉土层时,桩端的影响范围约为9D;粉质黏土中土颗粒主要以径向位移为主,而在粉土层中土颗粒位移受其上下土层的软硬程度制约. 展开更多

关键词 PFC^(2D) 数值模拟 静压桩 层状黏性土

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静压桩承载力时间效应的研究进展 被引量：10

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作者 王永洪 黄永峰 +6 位作者 张明义 李长河 苏雷 仉文岗 林沛元 崔纪飞 焉振 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1490-1505,共16页

由于静压桩沉桩后桩周土重塑,静压桩承载力表现出随着休止期的延长而增长的特性。本文从静压桩沉桩后桩周土体内孔隙水消散固结的角度出发,对静压桩承载力时间效应的理论和试验分别进行归纳,结合孔隙水消散路径及固结模型,对桩周土体初... 由于静压桩沉桩后桩周土重塑,静压桩承载力表现出随着休止期的延长而增长的特性。本文从静压桩沉桩后桩周土体内孔隙水消散固结的角度出发,对静压桩承载力时间效应的理论和试验分别进行归纳,结合孔隙水消散路径及固结模型,对桩周土体初始超静孔隙水压力大小及其分布特征进行总结,分析承载力各种测试方法的优缺点,对静压桩承载力的时效性进行深化研究,并探讨了不同地质条件、不同桩的类型对休止期内静压桩承载力的影响,进一步对基于实测数据得出的经验公式进行总结。讨论了基于不同本构关系模型的应力场及位移场解答和沉桩后孔隙水压力消散解答,在此基础上总结了桩基极限承载力理论公式;探讨了黏性土、砂土条件下,考虑超固结比、不排水抗剪强度和塑性指数比对桩基极限承载力系数A的影响,在此基础上归纳了桩基极限承载力经验公式。建议在经验公式基础上设置多重参数,以提升经验公式的精确度,并完善对不同桩、土类型的参数解答;利用BP神经网络,导入静压桩承载力相关参数,以得到针对不同地质条件、桩型、休止期的承载力最优解。 展开更多

关键词 静压桩 承载力 时间效应 经验公式

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基于FBG传感技术的黏性土中静压沉桩阻力测试 被引量：4

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作者 王永洪 张明义 +2 位作者 白晓宇 刘俊伟 苗德滋 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1120-1125,1140,共7页

为了探索光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)传感技术在黏性土中静压管桩沉桩阻力测试的适用性,在均质黏性土中进行了模型管桩静力压入试验。数据测试采用增敏微型光纤光栅应变传感器和双模式光纤光栅土压力传感器,基于FBG传感技术... 为了探索光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)传感技术在黏性土中静压管桩沉桩阻力测试的适用性,在均质黏性土中进行了模型管桩静力压入试验。数据测试采用增敏微型光纤光栅应变传感器和双模式光纤光栅土压力传感器,基于FBG传感技术采集应变数据,分析沉桩过程桩端阻力和桩侧阻力贯入特性。通过改变桩长、桩径及开口和闭口,对比分析基于FBG传感技术的静压管桩的贯入过程差异。研究结果表明,FBG传感技术对黏性土中静压沉桩阻力的测试性能优越,能够准确体现静压管桩的贯入特性,清晰反映桩端阻力和桩侧阻力随桩径、桩长及开口和闭口的变化过程,这对静压管桩的模型试验与工程设计具有较大的参考价值。 展开更多

关键词 光纤光栅传感技术 黏性土 模型管桩 沉桩阻力 测试分析

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基于桩土界面应力测试的开闭口桩静力沉桩室内试验对比研究 被引量：5

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作者 王永洪 张明义 +3 位作者 刘雪颖 白晓宇 桑松魁 管金萍 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期599-606,共8页

为了探究黏性土中静力沉桩力学机制,开展饱和黏性土中开口桩和闭口桩静力沉桩大型室内模型试验,获得开口桩和闭口桩静力沉桩引起的桩土界面超孔压和土压力的变化规律。同时,根据有效应力原理计算桩土界面有效土压力,将有效土压力与水平... 为了探究黏性土中静力沉桩力学机制,开展饱和黏性土中开口桩和闭口桩静力沉桩大型室内模型试验,获得开口桩和闭口桩静力沉桩引起的桩土界面超孔压和土压力的变化规律。同时,根据有效应力原理计算桩土界面有效土压力,将有效土压力与水平自重应力之比视为桩土之间的贴紧系数,建立静力沉桩过程中桩土之间贴紧程度的判定方法。研究结果表明:闭口桩桩土界面超孔压和土压力比开口桩的大,随着桩身贯入深度的增加,开口桩和闭口桩桩土界面超孔压和土压力逐渐增大,且距离桩端越近,桩土界面超孔压与土压力越大;在相同深度处,开口桩和闭口桩桩土界面土压力和有效土压力均存在"侧压力退化"的现象;入土深度越大,桩土之间的贴紧系数越大,桩土之间的贴紧程度越高。桩土之间贴紧程度的判定与沉桩引起的超孔压和土压力相关,判定结果较好地反映了饱和黏性土中静力沉桩的力学机制。 展开更多

关键词 静压桩 室内试验 开口桩 闭口桩 桩土界面 土压力 超孔压

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静压桩贯入及加载过程桩土界面受力特性研究 被引量：3

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作者 王永洪 桑松魁 +3 位作者 张明义 白晓宇 杨苏春 苗德滋 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期806-811,837,共7页

通过在桩身表面安装微型硅压阻式压力传感器测得桩土界面孔压增量和径向应力,研究静压桩桩土界面的受力特性。针对双壁开口和闭口模型管桩,采用桩身开孔嵌入套筒式安装方法,通过全方面监测静压沉桩、超孔压消散及加载阶段受力特性,进行... 通过在桩身表面安装微型硅压阻式压力传感器测得桩土界面孔压增量和径向应力,研究静压桩桩土界面的受力特性。针对双壁开口和闭口模型管桩,采用桩身开孔嵌入套筒式安装方法,通过全方面监测静压沉桩、超孔压消散及加载阶段受力特性,进行了开口和闭口静压桩贯入及加载全过程的受力特性室内模型对比试验。试验结果表明:同一入土深度处,开口和闭口静压桩桩土界面总径向应力均随着h/L(h为传感器距离桩端的高度;L为桩长)的增加而越小;不同桩端形式下超孔压消散期在不同h/L位置处沉桩阶段与沉桩结束后的有效径向应力之比均在0.60.1;桩土界面总径向应力的变化值在桩端位移达到1.0 mm左右时发生突变,加载结束后,同一深度处桩土界面总径向应力变化值随着h/L的增加而减小。该研究结果对于静压桩施工和设计具有工程参考价值。 展开更多

关键词 开闭口静压桩 贯入及加载 桩土界面 受力特性 模型试验

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