小直径钢管桩Q-s曲线的数值模拟与分析

目前小直径钢管桩在工程领域内得到了广泛应用,但是为确定小直径钢管桩竖向承载力,通常需要采用静力荷载试验获取其荷载-沉降曲线作为其判断依据,然而原位试验不仅过程复杂,而且耗时较长,同时需要投入大量的人力和物力。利用理论模型推导获得小直径钢管桩的Q-s曲线,不仅可以省去现场试验的必要性,而且能提高设计和施工的效率。本文结合前人的研究,在桩土接触面单元的建立过程中参考了无厚度Goodman界面单元法,理论推导小直径钢管桩的Q-s曲线,并与实测结果对比分析,证明了该理论方法的适用性,并分析了结果存在误差的原因,鉴于较小的沉降对小直径钢管桩承载力的影响较小,因此工程实践中可以通过理论方法获取Q-s曲线。

基于Q-s曲线的大型LNG储罐桩板基础沉降计算方法

试桩Q-s曲线体现了现场桩基荷载和沉降的关系。文章以某LNG储罐桩板基础为背景,提出利用Q-s曲线求出桩端土层变形模量的方法,并考虑桩板共同作用的求解桩板基础沉降的方法。该方法将桩基模拟为非线性弹簧,弹簧刚度取自Q-s曲线,采用MIDAS进行建模求解,可得到设计需要的筏板和桩基的沉降等高线图以及轴力和弯矩图,用于指导设计。与仅考虑线性地弹簧系数的规范方法进行对比,该方法精度更高,与实际情况更加相符。该方法可针对不同位置的桩基输入不同的非线性弹簧,可用于解决复杂不均匀地层桩筏基础沉降计算的问题。

GRAPHICAL COMPUTING METHOD ON FOUR-BAR LINKAGE(1)——Inflexion Circle,Focal Axis,Ball's Point,Centering-point Curve and Circling-point Curve For Four ISPs,Coupler Curves Based on Ball's Points——

By means of programs GTMPAC based- on generalized triangle method,analysis and synthesis of mechanism design in accordance with absolutely graphicalmethod( absolutely germetrical method) are developed.In this paper,we make aspecial study about centering- point curve and circling- point curve and couplercurves based on Ball’s points.

受大面积堆载影响负摩擦桩的Q-S曲线分析

针对在大面积堆载情况下,工程桩部分桩身会因周边土体沉降出现负摩阻力从而改变工程桩的承载特性这一问题,通过对中性点和负摩阻力的分析,提出了从场地工程试验桩Q-S曲线来获得受负摩阻力作用下工程桩的Q-S曲线的方法.采用桩筏有限元软件对工程实例进行了计算分析,验证了该方法的可行性.结果表明,中性点深度的确定是获得负摩擦桩Q-S曲线的关键,不同深度的中性点可以得到不同的Q-S曲线;在相同荷载作用下,中性点深度越深,负摩擦桩越早于正常工作桩屈服,筏板基础的沉降和桩身最大轴力越大.从场地工程试验桩的Q-S曲线来获得受负摩阻力作用下工程桩的Q-S曲线的方法,为大面积堆载下受负摩阻力作用工程桩的承载力设计提供了依据.

描述灌注桩Q-s曲线的Gompertz模型

为深化对灌注桩承载性状的理解,对灌注桩的桩顶荷载—桩顶沉降曲线(即Q-s曲线)进行了描述。针对桩的承载特性,选用了生物领域的Gompertz生长曲线模型。对9根现场试验灌注桩的实测资料的拟合表明,Gompertz模型对灌注桩的桩顶荷载—桩顶沉降曲线有高的拟合精度,且该模型拟合效果比双曲线模型要好,特别是在曲线的尾部。结果表明,选用的Gompertz模型能对灌注桩的桩顶荷载—桩顶沉降曲线的拟合进行较好的描述,利用获得的拟合方程式能对灌注桩承载力进行预测。

柔性桩的Q-s曲线的拟合

为表征柔性桩的荷载传递特性,选取Cooke提出的剪切位移法的计算模型,导出了柔性桩的桩侧剪应力微分方程。并根据桩测剪应力的分布曲线,导出荷载与位移的关系方程,绘出理论的Q-s曲线。通过对实测的柔性桩的Q-s曲线进行了拟合,证实能较好的反应实际情况。因此,此方法对柔性桩的设计、应用有一定的参考价值。

桩-土界面的数值模拟与单桩Q-S曲线的数值分析

回顾和总结了平面接触问题经典无厚度Goodman界面单元法的主导思想,针对竖向受力承载单桩的Q-S曲线数值分析模型给出了一种轴对称等参无厚度界面元,以模拟两者的相互接触界面。利用所建立的桩-土数值模型对一实际工程的大直径承载桩的Q-S实测曲线进行了数值模拟分析和预测,并且利用数值实验技术对不同接触条件下的单桩Q-S曲线特征进行了数值分析,获得了一些有益的结论。

Q-S曲线判定及问题探讨

以《煤矿防治水规定释义》中的抽水试验数据为例,对作图法、最小二乘法判定的曲线类型、线性方程和Excel趋势线方法得到的曲线类型、线性方程进行了比较。结果表明,Excel趋势线方法和作图法判定的曲线类型一致,与最小二乘法计算的结果一致。通过计算S0、lgQ、lgS,利用Excel趋势线方法可快速确定抽水试验曲线类型和线性方程,方法简便快捷,正确无误。此外,以同一组抽水试验数据为例,论述了降深次数对曲线判定的影响,认为3个落程和4个落程所反映的曲线形态相近,3个落程可以满足抽水曲线类型的判定,只是对线性方程存在一定影响,表现在线性方程系数的微小变化。

等截面圆形灌注桩静载Q-S曲线复合对数模型

根据等截面圆形灌注桩(UCSC桩)Q-S曲线的统计资料,总结其数学特征,指出Q-S曲线传统双曲线模型产生X型误差的缺陷。提出UCSC桩Q-S曲线的一个3参数复合对数模型,该模型是一个通过零点、单调递增且有上界的凸函数。对多个UCSC桩单桩实测静载Q-S曲线进行拟合对比。研究结果表明:该模型大大减小甚至消除了传统Q-S曲线双曲线模型产生的X型拟合误差;拟合结果与实测UCSC桩静载Q-S曲线吻合良好;该模型能够通过对Q-S曲线前半段的数据点拟合,实现对其尾部曲线高精度预测,这对试桩未达破坏时确定UCSC桩承载力有重要意义。

考虑桩-土接触面及桩底土非线性的单桩Q-s曲线分析

假定桩周围的土体为半空间无限体 ,桩由一系列受压单元组成 ,在桩土之间有一层无限薄的非线性接触面 ,传递桩土之间的剪力。认为接触面的剪力和剪切位移之间的关系是非线性的。此外 ,还考虑了桩底土反力的非线性 ,认为桩底反力与位移之间的关系亦为非线性。根据体系中结点力的平衡条件 ,建立了求解方程 ,并给出了两个算例 。

基于上海软土特性的单桩Q-S曲线反分析

利用压桩试验所得的Q-S曲线,反推沿桩身分布各层土的力学指标。其步骤是:首先利用所选定的沉降计算方法,确定与指定沉降相应的荷载对各层土力学参数变化的敏感性。然后,利用此敏感性的分布特征,调整各层土力学参数,以拟合所选Q-S曲线的位移-荷载关系。如此反复迭代,直至由所得的各层土的力学参数计算的沉降曲线达到拟合实际Q-S曲线的精度为止。

三次样条曲线法拟合Q-s曲线

文章首次采用三次样条曲线方法来拟合基桩静载试验结果 Q-s曲线,并有数学表达式三次多项式来表述Q-s曲线,取得较好的拟合效果。

桩的静载试验Q-S曲线延伸方法的探讨

现场静载试验目前仍是确定单桩竖向承载力的主要方法 ,由于条件限制 ,实际工程试桩往往很难达到规范规定的极限状态。本文推出一种曲线拟合方法 :对试桩的Q -s数据 ,采用几种不同的数学模型进行回归分析 ,从中找出相关程度最好的一种模式 ,以其推算所得作为该试桩的极限承载力推算值。作者收集了 689根试桩记录 ,以其中s已超过 40mm而未出现“骤沉”的 58根记录 ,按本文方法试算 ,结果说明该方法具有较好的实用性。

图族Q(S_3,C_s,C_l,C_h)的σ-指标序列

在本文中,通过对图族Q(S3,Cs,Cl,Ch)的σ-指标的研究,刻画出了图族Q(S3,Cs,Cl,Ch)的-σ指标的最大值序列、最小值序列、最大值及最小值。

基于数值模拟的自锚试桩Q-s曲线转换

为解决自锚试桩荷载-位移(Q-s)曲线向传统试桩Q-s曲线转换的问题,首先采用数值模拟对比分析顶拔桩、桩端无土顶压桩、传统试桩和自锚试桩这4种不同模拟桩的Q-s曲线,基于荷载相等原则,引入位移转换系数,建立了自锚试桩Q-s曲线向传统试桩Q-s曲线转换公式;然后通过转换公式对Q-s曲线及试验Q-s曲线进行了转换。结果表明:在粉土中,将模拟的自锚试桩上、下段桩Q-s曲线转换为模拟的传统试桩的Q-s曲线,得到的极限承载力为2840N,与传统试桩相比相差仅为1.4%,得出的Q-s转换曲线与传统试桩的Q-s曲线高度吻合;试验得出的自锚试桩Q-s转换曲线与试验传统试桩相比,极限承载力的误差为1.4%,沉降量误差为17.6%;数值模拟与试验得出的两种转换曲线相比,两者得出的极限承载力相同,软件模拟的自锚试桩总沉降量比试验得出的略小一些,相差仅为7.2%。该Q-s曲线转换公式可以为自锚试桩向传统静载荷试桩Q-s曲线转换提供可行的方法。

基于长桩Q-S曲线的桩身摩阻分析方法

通常情况下桩身摩阻的分析需要借助桩身应力观测,但对于摩擦型的长桩在非极限荷载的情况下,其荷载的作用增量基本转化为桩身的摩阻增量,且荷载的作用深度是渐进的,根据这一特征可以通过Q-S曲线间接分析桩身摩阻的变化情况,相对于复杂的桩身应力观测而言,该方法不失为一种较经济的分析手段。

碳在热轧316L、310S奥氏体不锈钢-0.16%C Q345钢复合板界面的扩散行为

0.017%C 316L/0.076%C 310S钢与0.160%C Q345钢复合坯经1 200℃2 h加热,开轧1 150℃,终轧1 000℃,道次压下量20%~25%,轧制5道次,轧成试验用复合板。采用Thermo-Calc软件计算了复合板中不锈钢的伪二元平衡相图,得到了316L和310S钢在轧制温度下析出碳化物的临界碳含量分别为0.082%和0.076%,并利用菲克第二扩散定律对碳在热轧不锈钢-低碳钢复合板中的浓度分布进行分析计算,据此得出316L钢和310S钢碳的扩散距离分别为10μm和12μm(碳在316L钢中扩散距离为7μm),并与草酸腐蚀试验结果基本相符。复层用316L钢的复合板的耐蚀性优于310S钢。

Q-S曲线法、"大井法"在平朔矿区井工三矿涌水量预测中的应用

分析井工三矿地质,明确当前井田范围内及周边区域水文地质条件,采用Q-S曲线法、"大井法"计算井工三矿4#、9#层矿井涌水量,为今后防治水工作提供地质参考.

Q-S曲线法在预计奥灰疏降水量方面的应用

为了预计奥灰疏降水量,采用Q-S曲线法。利用放水试验数据绘制Q-S曲线,根据曲线的形状判断经验方程的类型,采用最小二乘法计算经验公式的系数,建立经验公式;计算突水系数降至0.06 MPa/m时放水孔需疏降深度,把疏降深度带入经验公式即可预计奥灰疏降水量。预计的疏降水量减去影响半径范围内已有奥灰疏水孔疏放水量后即为采区煤层安全开采还需疏降的水量。此方法回避了各种水文地质参数求参过程中的失真,计算简单易行。

一种根据Q-S曲线辅助分析桩身极限摩阻的方法

根据Q-S曲线特征确定桩身极限摩阻通常最准确的做法为应力测试法,但造价较高,难以在实践中推广应用。本文根据加荷过程中桩身的应力特征进行了等效理论分析,推导出了根据Q-S曲线数据分析桩身极限摩阻的公式,通过f-Q曲线最大值点可以定量给出桩身极限摩阻值和桩身等效单位摩阻值,另根据f-S曲线特征还可给出对应于极限摩阻的桩顶位移量,为摩擦型桩Q-S曲线承载力分析提供了一种新的辅助方法。