注浆微型钢管桩抗弯性能研究

为探讨注浆微型钢管桩的抗弯性能,对不同钢管管径、壁厚以及砂浆强度的12根试件,采用正交试验方案进行纯弯曲试验,基于试验结果提出极限抗弯承载力表达式,并采用有限元软件ANSYS建立模型进行验证。结果表明:注浆微型钢管桩的弯曲全过程可分为3个阶段,即,弹性阶段、弹塑性阶段和强化阶段;对注浆微型钢管极限荷载敏感性大小为,钢管管径>钢管壁厚>砂浆强度等级;不同规程计算的极限抗弯承载力与试验差异较大,本研究所提出的注浆微型钢管桩极限抗弯承载力表达式与试验结果吻合较好,钢管的抗弯承载力约占注浆微型钢管桩总抗弯承载力的78%,管内砂浆约占22%;有限元模拟结果显示,管内砂浆对微型钢管桩的抗弯性能有较大的提升,验证了所提出的注浆微型钢管桩抗弯承载力表达式的正确性。

再生粗骨料混凝土梁受扭的力学性能试验研究

随着城市的发展与建设,如何处理建筑垃圾一直困扰着人们,而发展、应用再生混凝土是解决这一问题的主要途径之一。试验以再生粗骨料混凝土梁作为研究对象,制作了四组分别在粗骨料取代率、混凝土抗压强度、配筋方式上变化的再生粗骨料混凝土梁,对其进行了扭转破坏试验,同时分析了再生粗骨料混凝土梁的扭转破坏的过程与形态,并研究了梁的裂缝发展规律和破坏特征,得到了不同粗骨料取代率和配筋方式对再生混凝土梁抗扭承载力的影响规律,为再生粗骨料混凝土梁在工程实际应用中提供了试验参考。

基于杆系单元法的基坑三排桩支护结构简化计算方法

三排桩作为一种新型支护结构,相较一般的支护形式具有较大的侧向刚度以及抗倾覆能力,因此在一些安全要求较高的基坑工程中已有应用,但因其缺乏系统的计算方法和理论研究,给工程设计和建设带来了一定的困扰。以双排桩中常用的桩土相互作用模型和土压力分配模型为切入点,结合现行技术规程,通过对三排桩的结构受力机理进行探讨分析,分别建立了三种针对三排桩的平面杆系有限元模型,结合具体的算例,对这三种模型的合理性加以验证,研究了不同模型下三排桩支护结构的内力与变形规律,并对这三种模型的适用范围进行了探讨,同时在规程模型和桁架模型两种桩土相互作用模型的基础上,研究了桩间土压缩性能对支护结构内力及其变形的影响,旨在为基坑三排桩的工程应用提供一定的参考。

大直径嵌岩桩残余应变状态分析

通过对2根大直径嵌岩灌注桩(人工挖孔)加载前应变状态连续监测,初步分析了桩身残余产生的原因、分布规律和对桩受力性状的影响,并得到如下结论:(1)混凝土的干缩是产生残余应变的主要因素;(2)桩身的残余应变随空间和时间变化是有规律的,但诸多施工因素(如爆破,地下水和浇注方式)会使其分布不均匀或弱化桩侧岩石的约束力;(3)桩身局部的残余应变会超过混凝土的极限拉应变而产生裂缝,失去对桩身钢筋的保护能力,并且桩身整体收缩会减小桩端与地基的接触力。以上结论可为工程实践提供参考。

浸水条件下水泥砂土力学性能的试验研究

通过对不同水泥掺入比、不同龄期的水泥砂土在浸水和不浸水条件下的无侧限抗压试验,分析了浸水对水泥砂土的各项力学性能的影响,以及水泥砂土的无侧限抗压强度和模量随水泥掺入比及龄期的变化规律,并对水泥砂土全应力应变曲线的特性进行了总结。

水泥红土的力学性能试验研究

通过对不同水泥掺入比 ,不同龄期的水泥红土的无侧限抗压试验 ,分析了水泥红土的无侧限抗压强度和模量随水泥掺入比及龄期的变化规律 ;并对水泥红土全应力应变曲线的特性进行了总结 .

湘潭市某复合土钉墙基坑支护设计及监测分析

为研究湘潭地区复合土钉墙基坑变形规律及其对周边环境的影响,根据湘潭市某基坑工程制定相应的监测方案并进行了现场监测,分析了现场监测数据,总结出复合土钉墙基坑支护结构的变形规律及对周边环境的影响,为工程后续施工提供安全保障,也为其他类似工程提供有益的参考.结果表明,基坑开挖采取多种复合土钉墙结合的支护形式,能够有效应对基坑周边复杂环境,通过监测掌握支护结构受力变形的即时信息,在设计和施工中灵活改变复合土钉墙布置及组合形式,使基坑支护更加科学、合理、经济.

渐进均匀化方法在复合地基复合模量计算中的应用

复合模量是计算复合地基沉降的关键指标之一,目前主要采用面积加权公式计算,实践证明该方法的计算值与实测值有较大误差.渐进均匀化方法(AHM)是一种求解周期性复合材料等效弹性模量的方法.将渐近均匀化方法应用于复合地基的等效模量分析,得到的等效弹性模量与试验数据进行比较,验证了该方法计算复合模量的可行性.在此基础上,做了复合模量影响因素的正交试验分析,结论是影响复合模量的主要因素是置换率.

基于渐进均匀化方法的土工格室材料设计与应用

土工格室加筋层设计应考虑其各向异性的力学性能,利用试验方法测得所有各向异性常数较为困难。通过对土工格室加筋层代表体积单元进行多尺度分析和加筋路堤实体建模仿真,得到所需参数。计算结果表明:采用渐进均匀化方法能够计算三维土工格室加筋层的等效弹性常数,并推导出杨氏模量、泊松比和剪切模量;土工格室的铺设方式对加筋层水平方向的杨氏模量、泊松比和剪切模量有显著影响;加筋层水平方向的泊松比分量为负值,表明加筋层在该平面内有负泊松比特性;土工格室在路基中采用45°铺设方式比采用0°铺设方式可减少路基水平方向的变形值,但对竖向沉降几乎没有影响。

深基坑微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护的变形分析

微型桩—预应力锚杆复合土钉墙具有施工方便、质量可靠的优点,广泛应用于深基坑边坡支护中,目前主要对其稳定性进行分析,对其变形特性的研究还比较少。本文依托湘潭市某微型桩—预应力锚杆复合土钉墙支护工程,运用理论计算方法弹性支点法对支护结构进行了不同工况下的变形计算,同时对工程进行变形监测工作,将理论计算结果与现场监测数据进行比较分析,确定微型桩—预应力锚杆复合土钉墙的变形特点,总结变形规律,为类似工程设计与施工提供参考。

基于弹性支点法的三排微型钢管桩支挡结构内力与变形研究

基于弹性支点法建立三排微型钢管桩支挡结构的二维杆系有限元模型,运用数值计算方法对计算模型进行求解,研究三排微型钢管桩支挡结构的内力与变形规律,提出合理的参数取值范围。研究结果表明:各排桩内力与变形分布规律一致,前排桩弯矩在基坑底附近比中、后排桩略大,前排桩的水平位移在基坑底以下比中、后排桩略大,中、后排桩的弯矩和位移很接近,说明各排桩共同承受桩后土压力作用,整个支护结构体系合理有效;随排距增大,各排桩水平位移增大,前排桩所受弯矩增大,建议三排微型钢管桩合理排距为3~6d;随桩径的增加,各排桩最大水平位移显著减小,桩身弯矩增大,建议合理的桩径宜为前排桩299~351 mm,中后排桩273~330 mm。

强降雨条件下非饱和粉土雨水渗透规律研究

由雨水渗透规律计算得到的雨水渗透体积是判断非饱和土粉土强度受降雨扰动的主要参数。提供一种强降雨条件下非饱和粉土雨水渗透规律的计算方法,可以根据降雨条件与土体性质预测非饱和粉土在降雨渗透过程中雨水渗透率随时间的变化规律。该方法通过扩展已有非饱和土渗透模型建立降雨渗透计算模型。在经典Green-Ampt模型基础上,根据土体含水量的不同和在降雨过程中出现顺序,依次将土体进行分层。采用毛细渗透公式与达西定律对降雨渗透过程分阶段进行计算,得到降雨渗透过程中雨水渗透率随时间的变化规律。与实验实测数据的对比表明,理论计算值与实验实测数据基本吻合,能较好的预测雨水渗透率变化规律。

地铁基坑开挖对临近地下通道的影响规律研究

以长沙市地铁3号线某明挖车站为依托,采用土工有限元软件Plaxis8.2模拟基坑开挖对地下通道的影响,分析基坑与地下通间隔距离参数变化情况下,地下通道的变形规律.计算结果表明,基坑开挖明显改变了邻近地下通道的变形场.随着间隔距离减小,地下通道的最大水平位移变化较为明显,最大竖向位移变化不大.

湘潭市粉质粘土邓肯-张模型参数试验研究

邓肯-张双曲线能较好反映土体的非线性本构关系,概念清晰,易于理解,在岩土工程和地下工程数值分析中得到广泛应用,其应用参数可以通过常规三轴压缩试验得到.通过对湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程中的土样进行常规三轴压缩试验及试验数据整理,得到有关湘潭市区部分粉质粘土的邓肯-张模型试验参数,为该工程项目支护设计、数值分析计算及该地区相似地质条件工程提供参考.

桩侧土非线性软化时单桩荷载—沉降曲线分析

基于桩身竖向荷载传递的微分方程,并考虑了桩侧阻力的非线性软化行为,推导出桩身轴力和桩土相对位移关系的增量形式表达式.通过该表达式并依据位移协调法的原理编写的程序,计算出了桩身的荷载沉降曲线.结果表明:计算出的荷载沉降曲线与试验曲线吻合较好,并能反映桩的渐进破坏过程.

大直径嵌岩桩加载前应变状态的分析

通过对大直径嵌岩灌注桩加载前应变状态监测,分析了桩身的初应变随空间和时间变化规律以及产生初应变的主要因素,得到了如下结论:①桩身混凝土的收缩主要由干缩引起,温度的散失会影响应变分布的形状。②由于混凝土材质的和桩侧岩石约束情况的不均匀性,以及不同深度处混凝土凝固时间的不一致等因素影响,造成桩身不同深度以及同一横截面初始应力的不均匀性。③桩的初始应变不仅会影响桩的质量,还会影响桩的加载后的受力性状。

湘潭市某深基坑复合土钉墙支护变形的有限元分析

复合土钉墙在基坑中应用广泛,目前对其变形的研究较少.本文依托湘潭市河西核心商务区人防平战结合工程,运用有限元分析软件ANSYS建立微型桩-预应力锚杆复合土钉墙与纯土钉墙两种不同支护形式在不同工况的有限元模型,得到各开挖步基坑的变形情况,将有限元计算结果与现场实测数据进行对比分析.结果表明:由于受到土体主动土压力作用,微型桩产生微小转动,复合土钉墙支护水平位移呈现开挖面以上与以下相反的现象,在基坑顶部有较小幅度的土体拱起,微型桩和预应力锚杆的施加对基坑侧壁水平位移与地面沉降有较大影响,能有效控制土体变形,增加土体稳定性,但是对坑底隆起的影响相对较小.

应用层次分析法优化挡土墙砌筑方案

模袋砌块是一种新型的砌筑材料,可应用于挡土墙、护坡等各类工程实践中,具有经济、适用、耐久的特点,应用前景十分广泛。结合具体工程实例,应用AHP软件,对层次分析法在挡土墙砌筑方案优化中的应用进行深入探讨,使定性分析问题变为定量分析问题,所选择的方案更加合理。分析表明,模袋砌块挡土墙在岩土工程应用中更具优势。

抗承压水基坑底板的厚度分析与计算

通过对抗承压水基坑底板的破坏机理分析,提出了一种基坑底板临界厚度的计算方法,该方法概念明晰,计算简单。实例计算表明:在5个工程实例中,传统的计算方法所得结果只有20%与实际情况相符;本方法所得结果与工程实际的相符程度达80%,考虑了除基坑开挖深度外的所有基坑平面尺寸的影响,能真实地反映基坑抗突涌的稳定性。

堆载作用下桩体弹性模量对负摩阻力性状的影响

简要分析了桩体弹性模量对于桩体负摩阻力特性的影响机制。低弹性模量桩身压缩是桩顶位移的主要组成部分。在这种情况下桩身压缩对桩的荷载传递影响很大。在复合地基中常用的低刚度桩的桩-土相互作用分析中应当考虑桩身压缩的影响。有限元分析表明,影响桩体负摩阻力特性的桩体弹性模量存在一个临界值,当桩体弹性模量大于此值时,可以忽略桩体弹性模量对桩体负摩阻力性状的影响;桩体弹性模量小于此值时,桩身压缩变形增大,会造成中性点位置上移,桩身中最大附加应力降低。这些变化随着桩体弹性模量的降低而加剧。