雪花形钢板桩桩身变形影响因素研究

雪花形钢板桩是一种新型异型桩,为研究其在荷载作用下桩身变形特征,开展了雪花形钢板桩桩身变形数值模拟与室内模型试验研究,采用有限差分软件FLAC 3D构建雪花形钢板桩数值分析模型,并与室内模型试验结果进行对比,验证了数值模型建立的合理性;同时研究了雪花形钢板桩翼缘数量、腹板(翼缘)厚度、腹板(翼缘)长度、桩长和钢板弹性模量对桩身变形的影响。结果表明:在竖向荷载作用下,雪花形钢板桩桩身应变随着深度增加而减小;增加雪花形钢板桩翼缘数量可以减小最大受力及改善桩体受力的均匀性;在相同条件下,雪花形钢板桩桩身应变随着腹板(翼缘)厚度增大而减小,随着腹板(翼缘)长度增大而减小,随着钢板弹性模量的增大而减小;随着桩长增长,距桩顶相同位置处的桩身应变不断增大,但最大应变大小一致发生在桩顶处。

灌注桩桩身变形高精度测量现场试验研究

灌注桩是最常见的桩基础形式之一,开展灌注桩桩身变形测量,对研究其桩身承载特性及分析桩身质量非常重要。采用目前国际上最为先进的光频域反射光纤传感技术(optical frequency domain reflectometer,OFDR),开展了灌注桩桩身变形高精度测量现场试验,获得了灌注桩在加载和卸载过程中的桩身变形、桩身轴力及桩身侧摩阻力分布情况,分析了加载和卸载过程中灌注桩桩身变形特征及荷载传递规律。试验结果表明:加载阶段光纤测得的桩身应变随荷载逐级增加,卸载阶段光纤测得的桩身应变随荷载逐级减小,卸载结束后桩身有一定应力残余;同时,通过对比加载、卸载过程中桩身轴力分布曲线,发现桩身轴力在卸载后存在时间滞后效应;结果显示OFDR技术能够实现对灌注桩桩身变形的高精度测量,并能精细化掌握桩身变形特征。

超长桩桩身变形量的计算方法研究

超长桩基础的沉降量主要由桩身变形量和桩端以下土层压缩沉降量组成.桩身变形量可分为由桩身自重引起的变形量和由上部荷载引起的变形量.对桩身变形量的计算,国内外规范和一些学者给出了不同的计算方法.这些计算方法大致可归纳为综合系数法、分层总和法、弹性理论法.研究表明,在计算超长桩的沉降中,桩身变形量已经不可忽略,而由桩身自重引起的桩身压缩量也应予以考虑.

挤扩支盘灌注桩桩身变形对桩顶位移的影响

结合挤扩支盘灌注桩在工程中的广泛应用,指出了桩身变形对桩顶位移有很大影响,根据现场试验埋设压力盒和布置变形片的实测记录,重点分析探讨了挤扩支盘灌注桩桩身变形对桩顶位移的影响。

盾构隧道近接斜交侧穿桥梁桩基变形计算方法

以圆形截面桩为例,基于修正后的Loganathan公式,利用文克尔弹性地基梁模型、m法计算理论和荷载传递法,建立盾构隧道近接斜交侧穿既有桥梁桩基的变形计算方法.通过现场监测结果验证计算方法的工程适用性,并利用该方法分析侧穿桥梁桩基施工引起桩身水平挠曲变形的主要影响因素.结果表明:桩身水平位移和桩顶竖向位移的理论计算结果与监测结果之间的最大误差分别不超过14.6%和2.7%.与现有方法相比,所提方法的计算结果更接近实测值.入土段桩身水平挠曲程度与隧道轴心和桩基中心轴线之间的水平距离、隧道侧穿斜交角呈负相关;最大水平挠曲位移与隧道侧穿斜交角呈负相关.当水平侧穿距离为6.0 m时,最大水平挠曲变形为7.4 mm;当隧道盾构侧穿斜交角为70.0°时,入土段桩身最大水平挠曲位移为15.4 mm.

高边坡桩基础变形及受力机理分析

文章在高边坡地形条件下进行了双桥墩桩系统的静力相互作用分析,通过数值模拟建立相应条件下的模型,并研究静力作用下高边坡整体与桥墩桩沿桩身的内力与变形变化趋势。研究结果表明:静力荷载下,左、右桩偏于安全稳定,由于上部荷载的影响,左、右桩的桩侧竖向压力和竖向位移均较桩侧水平压力和水平位移大得多;整个边坡剪应力最小值主要分布在坡顶及两桩桩左坡面以下深度处的土体。相关研究结论可为高边坡桩基础实际工程提供理论参考。

基于单桩轴力实测的桩身压缩变形计算与分析

通过对软粘土地层中的钻孔灌注桩进行静载荷试验 ,测试并分析了桩顶的荷载～沉降特性以及桩身轴力的发挥过程 ,并结合测试数据就桩身压缩变形与桩顶沉降的关系、规范法中综合系数ξ的取值以及桩身压缩变形分布规律等方面进行了计算与探讨 。

竖向静荷载作用下桩身应变与变形测试新方法及其应用

详细介绍了分布式光纤传感技术(BOTDA)测量应变原理和传感光缆埋设方法,推导了桩身轴力、桩周摩阻力、桩端阻力与桩身变形的计算公式。竖向静载荷试验应用表明:该测试新方法有效、可行,测试数据准确,测试成果丰富,可应用于基桩质量检测和长期安全监测。

海上风电大直径超长钢管桩竖向承载特性现场试验研究

钢管桩是海上风电工程最主要的基础型式,但针对海上大直径超长钢管桩竖向承载力问题的研究却相对较少。结合广东汕头海上风电工程,进行了海上大直径超长钢管桩竖向承载力特性的现场试验研究,对比了桩底沉降和桩顶沉降随上部荷载的变化特点,分析了桩身侧摩阻力和桩端阻力随上部荷载的变化规律,并依据试验结果对大直径超长钢管桩极限承载力判定方法进行了探讨。试验结果表明:大直径超长钢管桩桩身变形较大,利用桩底沉降随荷载的变化曲线更容易对现场加载量进行控制和调整,也更容易对承载力的极限状态进行判断;大直径超长钢管桩端阻力随桩顶荷载的变化曲线呈“S”形;现行规范中采用Q/Qmax-s/d曲线斜率开始转变为0.2的点所对应的荷载作为极限承载力,将过高的估计大直径超长钢管桩的竖向抗压极限承载力。

刚性网格-微型群桩复合地基设计参数分析

采用MIDAS-GTS对刚性网格-微型群桩复合地基处理深厚软土地层进行计算分析,通过对桩网复合地基设计中材料强度、桩径(长细比)、桩间距、垫层厚度及垫层强度的取值进行修改,分析归纳出这些设计参数取值变化对桩土应力比、桩身沉降及变形的影响,得到最优的设计参数取值,为桩网复合地基处理深厚软土地层的设计参数取值提供借鉴。结果表明,材料强度几乎不影响复合地基的性能。对于桩径而言,将其转换为长细比进行研究;当长细比在100时桩土应力比较大,桩身沉降和变形最小。桩间距的增加可以提高桩土应力比;但其达到1.5m之后,桩身沉降和变形会急剧增加。垫层的存在能明显提高桩土应力比,降低桩身沉降;当垫层厚度达到0.5m,强度到达0.25kN/mm(2普通砂石强度)后,该影响效果呈现减弱趋势。

运用钻孔测斜仪监测滑坡抗滑桩变形受力状态研究

通过在大截面钢筋混凝土和钢轨抗滑桩身埋设钻孔测斜管,监测得二类抗滑桩的水平侧向位移。对于大截面钢筋混凝土抗滑桩,视为埋于土内的弹性地基梁,求得其弹性曲线微分方程,进而得出桩身转角、弯矩、剪力、桩前抗力等;对于钢轨抗滑桩,把测斜仪所测横向变形当作钢轨桩的弯曲变形,然后再反算出钢轨桩的弯矩、正应力和抗滑力。最后,将该方法应用于某高速公路韩家垭、0509工点滑坡的抗滑桩变形受力监测,效果良好。

邻近开挖对桥梁桩基变形与内力影响分析

研究目的:邻近开挖会对桥梁桩基造成不利影响,严重时将影响高速铁路的运营品质与安全。本文通过现场原型试验,获得深厚软土地区3种开挖工况下邻近桩基的工作性状,采用ABAQUS有限元软件对试验过程进行三维数值模拟,通过与试验结果的对比分析,验证计算模型与参数的合理性。基于验证后的计算模型,探讨无支护开挖主要参数(基坑宽度、边缘净距、基坑深度)对桩身变形与内力的影响规律。研究结论:(1)邻近开挖引起的桩身位移与弯矩分布范围约为设计时主动受力桩的2.1~2.8倍,劣化了桩基的工作状态,在高速铁路运营维护中应引起高度重视;(2)基坑宽度大于5倍的边缘净距时,可忽略继续向外侧加宽基坑对邻近桩基的影响;(3)当边缘净距大于30 m(相当于6倍的基坑宽度)时,开挖窄浅基坑(宽度≤5 m且深度≤3 m)对邻近桩基的影响不大;(4)桩顶水平位移、桩身最大弯矩随深宽比增加大致呈指数型增长趋势,且间距越小,其增长速率越大;(5)本研究成果可供高铁桥梁桩基设计、施工、运营维护借鉴。

桩基静载过程中OFDR温度补偿试验研究

桩基静载试验是一种准确、可靠的桩基承载力测试试验,通过静载试验中桩身变形的测试,有利于分析桩基变形和承载特性.在桩基静载试验过程中,采用光频域反射(OFDR)技术开展桩基变形测试,考虑到温度的影响,对OFDR技术测得应变结果进行了温度补偿.结果显示:在本次试验中,用于温度补偿的温度传感光纤应变值随着桩顶上部加载出现了较大的变化,其原因是光纤传感器与钢筋笼之间绑扎过于紧密.对比进行温度补偿和不进行温度补偿的桩身应变数据,发现不做温度补偿造成的影响不能忽略,因此应变传感光纤测试结果必须进行温度补偿.研究结果可为桩基变形高精度监测提供科学参考.

桩身压缩变形对基桩承载力取值的影响

介绍了桩土的相互作用与静载试压方法,通过有限元分析研究了桩身压缩变形对基桩承载力试压结果的影响,探讨了考虑桩身压缩的承载力取值方法,对于城市建设中的桩基应用具有一定的参考意义。

根据桩身侧向位移反演非极限状态下土压力分布

根据支护桩侧向位移,反演了非极限状态下桩身所受土压力从而进行了支护桩设计,并结合工程实例进行了验算,结果表明:利用非极限状态下土压力与桩身位移的关系式,反演出桩身的受力状态处于静止土压力与主动土压力之间,符合非极限状态下土压力处于静止土压力与极限土压力之间的基本假设;并根据对反演土压力进行的验算,得出了其在基坑不同深度情况下计算的准确性。

“m”法求解桩撑支护结构变形程序设计

基于朗肯理论计算作用于支护桩上土压力大小,然后采用"m"法计算排桩-内支撑支护结构桩身变形,借用数学计算软件MATLAB编制桩身变形计算程序。利用该程序计算某典型工程不同区段桩身变形,结合工程实测数据进行对比分析,验证了"m"法的适用性与程序设计的可靠性。该程序可为类似基坑工程的设计与施工提供有益参考。

基坑倾斜桩支护的变形数值分析

基坑倾斜桩支护技术具备控制变形效果佳,施工速度快,工程造价低等优点。然而,目前缺乏对基坑倾斜桩支护技术在控制变形方面的系统研究和各种组合支护形式的效果验证。采用有限元软件Plaxis3D,对比了多种倾斜桩组合支护结构在控制桩身变形和坑外沉降方面的特性。

抗滑桩加固边坡稳定性影响因素的参数分析

抗滑桩加固是滑坡治理的常用方法。本文采用强度折减有限元法分析了影响抗滑桩加固边坡稳定性的若干因素,计算了边坡抗滑桩在坡顶分级堆载过程中的桩身弯矩、剪力、位移和边坡安全系数,揭示了桩位、桩长等因素对抗滑桩加固边坡稳定状态的影响规律,获得了最优桩位及临界桩长等抗滑桩优化设计要素,为排桩的优化设计提供参考依据。并对抗滑桩在坡顶分级堆载下的桩身受力、变形特性及规律进行了分析。发现桩头水平位移在坡顶分级堆载下以指数函数形式发展,并建立了变形预测数学模型,为桩身变形控制提供了参考依据。

大面积堆载情况下桩基础的力学特性分析

对地面大面积堆载情况下桩基础的计算方法作了一些探讨,以一具体工程为实例,用有限元法计算了桩基础在大面积堆载情况下的地基沉降及桩身的变形情况.结果表明,在软土地区,由于堆载致使地基下沉及桩身变形,作用在临近桩上的荷载会增加,这必然会引起基础的不均匀沉降和建筑物的倾斜.

抗压桩与抗拔桩受力特性的现场破坏性试验

为理清抗压桩与抗拔桩受力特性的异同,基于2根抗压桩和2根抗拔桩的现场破坏性试验,研究了抗压桩、抗拔桩的侧阻和端阻的发挥特性.现场破坏性试验表明:抗压桩的桩端位移-桩端力曲线表现为软化特性;不同土层中抗拔桩与抗压桩极限侧阻的比值平均为0.373～0.763,深部土层中两者比值较小;抗压桩和抗拔桩桩长范围内的桩侧阻力均表现为软化特性,不同土层中抗拔桩、抗压桩侧阻破坏比分别为0.87～0.97和0.83～0.94;抗拔桩和抗压桩侧阻完全发挥时的桩土相对位移分别约为桩径的0.6%～1.5%和0.9%～2.0%.