考虑桩身材料非线性的微型抗滑桩计算p-y法

微型桩在土质滑坡中主要通过在滑动面附近发生较大的弯曲变形来产生抗滑作用,对其进行计算时应考虑桩身材料塑性变形带来的抗弯刚度变化。在对微型桩弯曲特性进行研究的基础上,提出了一种计算高效的微型抗滑桩计算p-y法。以钢管混凝土微型桩为例,通过精细化有限元数值模拟研究其非线性弯矩-曲率关系,根据截面应力分布和塑性应变的发展规律将其分为弹性、弹塑性和强化三阶段,并采用三段式方程建模。在横向受荷桩计算p-y法的基础上推导了考虑非线性弯矩-曲率关系的桩变形增量微分方程,采用增量法并在增量步中实时更新抗弯刚度,可快速求解桩在滑坡作用下的全过程响应。采用有限元数值模拟和极限分析法对所提方法进行了验证。参数分析显示:土体极限抗力和桩抗弯强度对桩响应的影响较大,更高的土体极限抗力使微型桩更容易达到破坏状态,且破坏位置更加向滑动面集中,而更高的桩抗弯强度则使桩的破坏相对远离滑动面,调动更大范围的土体抗力,但同时也增加了达到破坏状态所需的土体位移。所提出的p-y法以及相应的分析过程可应用于微型抗滑桩的优化设计。

嵌固点法与P-Y曲线法高桩码头计算对比研究

对于高桩码头桩基受水平力的计算,国标和美标规范中给出了m法,嵌固点法,P-Y曲线法等计算方法。本文以美洲地区某高桩码头为例,在美标规范下,分别应用嵌固点法和P-Y曲线法对码头整体结构进行计算分析,并将得出的桩基受力结果、钢截面设计校核值进行对比分析。结论表明,两种方法对于计算的整体趋势是一致的,嵌固点法的结果偏为保守。

砂土地基斜桩水平承载特性p-y曲线法

基于Reese建议的砂土p-y曲线,提出了适用于斜桩水平承载特性分析的修正p-y曲线及相应的有限元分析方法。根据桩前土体受力特点,假设桩前浅层土体达到极限破坏状态时桩侧被动破坏区为一个三维楔形体,采用极限平衡分析方法导出了斜桩桩侧极限土抗力表达式,对比研究了斜桩倾角、桩-土界面摩擦系数等因素对极限土抗力的影响规律,并给出了斜桩初始地基反力模量确定方法。在此基础上,修正Reese提出的直桩p-y曲线,提出了砂土地基中斜桩p-y曲线确定方法。利用虚功原理,导出了斜桩水平承载特性分析的有限单元列式,编制相应的分析程序,通过算例验证了方法的合理性和有效性。最后,采用修正的p-y曲线法对一离心机模型试验进行了模拟分析,结果表明,计算与试验结果吻合得很好。

基于p-y曲线法的承重阻滑桩内力及位移分析

承重阻滑桩在山区高速公路建设中应用广泛,具有承重与阻滑双层作用,其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂,此外,桩岩(土)之间的相互作用呈非线性特征,传统的有限元方法建模较为复杂且难以收敛。通过对此类基桩受力特性及荷载传递机制的深入探讨,将桩周岩(土)体视为外部荷载施加,并采用p-y曲线描述桩–岩(土)界面接触的非线性问题,建立考虑多种影响因素的微分方程并得到相应的有限差分解。实例分析表明,以该方法分析承重阻滑桩的内力及位移是可行的,其计算简捷,精度较高,便于工程实际应用。

桥梁桩基础计算中p-y曲线法与m法的对比研究

桥梁桩基础计算中采用的m法只适用于桩顶位移较小的情况;而在地震、波浪等动力荷载作用下,桩侧土体已进入非线性,桩顶位移较大,因而m法的适用性值得探讨。将p-y曲线法用于桥梁桩基础计算的结果,与试验结果比较证明该方法的合理性,与m法对比分析以指出m法存在的不足。

用P-Y曲线法计算板桩结构

根据 p- y曲线法原理分别对沉入砂性土地基及粘性土地基的板桩码头进行了例题计算 ,并且与传统的

软黏土地基桩土相互作用p-y曲线法参数敏感性分析

依据API规范的计算方法,对影响p-y曲线法的软黏土及桩基计算参数进行了敏感性分析,得到不排水强度Cu为敏感性因素,应力应变曲线上最大主应力差一半时的应变e50为中等敏感性因素,有效容重γ为非敏感性因素,桩基抗弯刚度EI对桩基位移及转角影响显著,荷载对设计参数增量的影响可忽略不计。

基于p-y曲线法的受水平载荷水下井口水平度研究

为保证水下井口水平度,并确定其在深水中不产生较大倾斜以避免对井口设备造成损伤,将对水下井口系统起固定作用的表层导管及注水泥环视为单桩体,基于桩基设计规范及海洋石油工程相关API标准对所设计模型进行了校核。根据土体相关特性选择非线性地基反力法p-y曲线法,对井口受波流水平载荷的响应采用非线性弹簧模型进行有限元模拟,并将结果导入基盘防沉垫模型中进行有限元分析,得到水下井口水平度为0. 45°,满足海洋油气工程中对水下井口水平度不超过0. 5°的要求。研究结果对于水下井口的现场应用具有一定的指导作用。

基于p-y曲线法的门式双排桩支护变形研究

基于p-y曲线法和比例系数,对双排桩侧向位移进行计算,考虑了桩土接触的非线性,并结合有限单元法进行验证.研究表明:采用p-y曲线法计算门式双排桩侧向位移,在位移曲线的形态及数值上十分接近真实情况,采用p-y曲线法的非线性分析对双排桩的水平位移计算是十分合理的,对实际工程中快速计算双排桩位移具有指导意义.

p-y曲线法研究现状及存在的问题分析

对于承受水平荷载作用桩基的设计与计算,我国桩基规范,公路桥涵地基与基础设计规范等只纳入了K法和m法。p-y曲线法较好地反映了桩土共同作用的变形特性,是计算水平受荷桩的重要方法之一。在对p-y曲线法目前的研究现状进行总结的基础上,对其存在的问题进行分析,并提出今后研究的方向。

P-y曲线法在海上风机单桩基础桩土分析中的应用

结合某海上风电场建设项目的工程实例,以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机单桩基础的有限元模型,采用p-y曲线法确定了海上风机单桩基础与桩侧土体间的作用关系。考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构进行受力分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该海上风电场的设计与建设提供了一定的理论依据。

基于p-y曲线法的高桩码头全结构段和单排架模型对比研究

以某钢筋混凝土高桩梁板结构为例,基于p-y曲线法,采用ANSYS建立了全结构段和单排架模型。施加相应荷载组合,对两种模型的桩基内力进行了对比。通过调整单排架中船舶撞击力在排架中的分配系数,对比单排架的桩基和横梁内力与全结构段的误差。所得结果说明,规范中规定的横向水平力在排架中的分项系数不适用于三维有限元梁板结构。结论对高桩码头内力计算有参考价值。

基于P-y曲线法的海上风机三桩基础非线性有限元分析

P-y曲线法是API、DNV等规范推荐的一类分析横向受荷桩的桩土相互作用的方法,它考虑了土的分层特征、不同土类及荷载类型等因素,能较好地反映桩土之间的非线性关系。本文结合某海上风电场建设项目的工程实例,根据P-y曲线法确定了海上风机三桩桩基础与桩周土体间的作用关系;以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机三桩基础的有限元模型,考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构的受力情况进行了分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该风电场的设计与施工提供了一定的理论依据与技术参考。

m法与p-y曲线法在高地震烈度区长桩基码头设计中的对比研究

在高地震烈度区,地震会造成桩基码头等海工建筑物的破坏,并难以修复。码头桩基础设计中桩土作用应用较多的为m法和p-y曲线法,m法考虑土体水平抗力系数与深度成线性关系,而p-y曲线法考虑土体的非线性因素。本文以长桩基码头为例,运用SAP2000有限元软件,采用两种方法对地震工况下码头桩基进行了内力及位移分析。结果表明,在地震工况下,采用m法不能很好的考虑到非线性土体问题,建议采用p-y曲线法。

p-y曲线法和m法在桶基平台计算中的对比研究

桶形基础平台作为一种新形式的海洋平台,发展前景广阔,但是,人们对它的研究非常有限。文中利用ANSYS有限元软件,采用p-y曲线法和m法作为土体和桶形基础相互作用的理论依据,对桶基平台在波流等一系列荷载作用下分别进行建模,进行对比分析。指出在桶基平台结构受力分析中p-y曲线法能更好地反映土体和桶基的非线性特性。

基于P-Y曲线的灌注桩设计方法研究

灌注桩基础是输电线路工程中重要的基础型式之一,随着涉外工程日益增多,设计人员了解、熟悉并掌握国外灌注桩设计方法显得尤为重要。本文通过对英标灌注桩设计方法的全面学习及深入研究,阐明了p-y曲线法的实现原理,详细描述了典型土的p-y曲线计算模型,系统化桩侧、桩端承载力经验计算方法和灌注桩承载力计算公式,开发操作简单、使用性强的桩设计计算软件,为输电线路设计人员进行国外工程设计提供参考。

小应变模型与p-y曲线法在海上风电大直径单桩基础上的运用比较

HSS小应变硬化模型由于考虑了土体刚度的应变相关性,可以相对准确的评估不同应变状态下的地基刚度,目前已广泛运用于地下工程的设计。海上大直径单桩的桩土水平相互作用方面目前仍没有比较明确的规范计算方法。传统p-y曲线法适用于小直径桩(直径<1m),大直径单桩基础载荷作用下底部桩周土体大部分处于小应变区(<10-3),采用传统的p-y曲线法将低估土体的刚度。本文将同时使用p-y曲线法和HSS小应变硬化模型对江苏地区某海上风电单桩基础进行计算,比较位移结果和频率计算结果的差异,探究现有设计方法可能存在的优化空间。

水平受荷桩的耦合算法

目前,计算水平受荷桩基时较为流行的是p—y 曲线法和Poulos 弹性理论法。本文在p—y 曲线法和Poulos 弹性理论法的基础上,提出一种能够考虑两者优点的耦合算法。根据p—y 曲线法分析得出相对于不同土体应力状态的弹性模量,利用分析得出的弹性模量,采用Poulos 弹性理论法考虑桩土之间的相互作用。实例分析表明,提出的耦合算法能够较为有效地分析水平受荷桩基。

升温作用下整体桥台台后土压力计算方法的探讨

对在升温作用下,整体式桥台桥梁台后土压力的计算方法进行研究。分别采用Broms法、m法及p-y曲线法计算桥台背墙后填土的水平抗力系数;采用m法及p-y曲线法计算台柱土的水平抗力系数和台桩、墩桩侧土的水平抗力系数;采用TDV软件模拟土对桩端的约束作用。通过对不同方法计算的台后土压力的对比分析,得知:在计算升温引起的整体式桥台桥梁台后土压力时,桥台背墙及台柱土的水平抗力系数计算采用m法是不适合的;桥台背墙后填土的水平抗力系数可采用Broms法计算;土对台桩及墩桩侧的水平抗力系数按p-y曲线来考虑是适合的。

承受侧向土体位移桩基的一种耦合算法

目前,分析侧向土体位移作用下桩基的性状时多采用非线性荷载传递法(p-y曲线法)和Poulos弹性理论法。据此,在p-y曲线法和Poulos弹性理论法的基础上,提出一种能够考虑两者优点的耦合算法。根据p-y曲线法分析得出相对于不同桩–土相对位移的弹性模量,利用分析得出的弹性模量,采用Poulos弹性理论法考虑桩–土之间的相互作用。研究分析表明:提出的耦合算法能够较为有效地分析侧向土体位移作用下桩基的性状。