配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱有限元分析

目的 研究配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱受力性能,改善传统空心钢管混凝土的力学性能,并为该类型柱的设计及试验研究提供依据。方法 基于有限元分析软件ABAQUS,对配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱的力学性能进行有限元分析,在分析受力全过程的基础上,重点分析长细比、钢管宽厚比,混凝土强度、钢管强度、管桩类型、配筋率等参数对轴压力学性能的影响,并基于统一理论提出承载力计算公式。结果 配筋空心方钢管高强混凝土轴压中长柱各组分之间组合作用良好,内置管柱、增大钢管宽厚比、减小长细比及缩小夹层混凝土强度与管柱混凝土强度差距可以改善构件的延性、提升构件组合作用;笔者提出的修正公式计算结果精确且安全。结论 提高配筋空心方钢管高强混凝土的钢管强度、增大宽厚比、减小夹层混凝土与管柱混凝土强度差距可有效改善空心钢管混凝土脆性破坏,充分发挥构件的性能。

深井巷道滑移底鼓机理与钢管混凝土桩治理底鼓技术研究

深井巷道底鼓现象十分普遍,其中滑移型底鼓治理难度大。以羊东矿-850水平北翼轨道大巷为背景,研究了轨道大巷强烈大变形规律,分析了巷道底板滑移破坏机理,提出巷道底板钢管混凝土桩抗滑抑制底鼓技术,并利用数值模拟方法分析了不同支护密度下抗滑桩控制底鼓效果。结果表明:高应力场环境、岩石黏土矿物含量高、裂隙水与工程积水,是导致岩石崩解破坏、巷道围岩大变形及强烈底鼓的主要因素;控制底板岩层滑移面形成及增加滑移面抗剪切强度是抑制滑移型底鼓的关键;钢管混凝土桩兼具抑制滑移面形成和提高滑移面部位强度的作用;随着抗滑桩布置密度的增加,巷道底鼓量与巷道底板破坏深度随之减小,在一定支护密度下巷道底板破坏深度趋于稳定;抗滑桩由外至里受力呈拱形分布,桩支护密度大时桩受力小,巷道底板中部或里侧桩受力大于两侧桩。现场试验表明:巷道底鼓得到了有效控制,能够满足生产运输的正常使用。

沉管基槽开挖对周边桥梁位移影响及保护分析

沉管邻近既有桥梁施工时,沉管基槽开挖引起的应力释放可能会使周边既有桥梁的上、下部结构产生附加位移和附加内力,进而影响桥梁的受力和使用安全。因此,以深圳市前海湾隧道设计方案为背景,研究了沉管基槽开挖对既有桥梁的影响和不同保护措施的效果。正交试验结果表明,基槽开挖对既有桥梁桩顶位移影响的诸多因素中,淤泥层厚度影响最显著,其次为桩基与基槽坡顶净距,最后为桩基刚度。当基槽开挖引起的桩顶位移较大时,对既有桥梁周围土体加固、桥梁施加钢板桩隔离或改变开挖方式均可以减小桩顶位移。其中,土体加固对桩基的保护效果受加固范围影响较大,同时基槽开挖引起的桩顶位移基本与加固土的泊松比成正比,与加固土的弹性模量成反比;钢板桩自身施工对桩基影响较小,钢板桩嵌固地层条件对桩顶位移有很大影响,其次为钢板桩嵌固深度,钢板桩型号以及内支撑的层数对桩顶位移影响不大;改变开挖方式可实施性和可靠性较高,清淤深度以及横向清淤范围与桩顶水平位移近似呈指数关系,但纵向清淤高差的控制值会受到淤泥层厚度的影响。

某道路路肩挡土墙变形原因分析及处治设计

以某道路路肩挡土墙变形处治为依托,结合其工程地质、水文条件及现场实际情况,分析了挡土墙变形原因,并对其现状进行稳定性计算分析,根据计算结果进行处治方案比选设计,最终采用拆除重建方案,希为同类工程提供参考。

多次温度循环对能量桩桩顶位移影响分析

能量桩是一种在承载上部建筑荷载的同时获取地热能源的新技术。但目前对于能量桩在冷、热循环过程中尤其多次冷、热循环情况下的热力学效应研究较少。基于模型试验方法,针对预埋钢管单U型新型能量桩,开展工作荷载作用下多次冷、热循环时的传热特性和承载特性,尤其是桩顶位移变化规律的研究;并开展无荷载作用下单次冷、热循环试验进行分析。试验结果表明,冷、热循环引起的桩体热应变,在加热时桩体内部产生压应力,而在制冷时桩体内部产生拉应力,同时温度引起桩侧不同部位分别产生正摩阻力和负摩阻力。相较于工作荷载,无荷载作用下加热会使桩体位移上升约41%,而一次加热与制冷循环作用后,无荷载作用下桩顶残余位移约为工作荷载作用下的10%。多次冷、热温度循环会导致桩体沉降不断积累。

软土地基大直径超长钢管桩试验研究

通过对海南洋浦港软土地基中桩长74 m、桩径1.5 m的大直径超长钢管桩的高应变全程动测、压桩试验、拔桩试验和桩身轴力测试,探讨深厚入土地基层中大直径超长钢管桩工程性状和压桩及拔桩土侧阻力的分布规律,得出如下结论：1）同一土层侧阻力随着入土深度的增加而递增,一定深度后,其增幅减缓,趋向稳定;2）深厚软土地基中,大直径超长钢管桩拔桩和压桩侧阻力的比值为56.9%~75.0%;3）只有桩端位移达到1.1%~1.3%桩径时候,软土地基大直径超长钢管桩能充分发挥桩端土阻力,此时端阻力值约为承载力的19%。这对软土地基中的超长大直径超长钢管桩的理论研究和工程应用具有指导作用。

静压敞口钢管桩在某仓库改建中的应用

以上海某仓库楼电梯间的基础设计和施工为例,着重介绍了在场地狭小、大型施工机械无法进场、紧邻周边建筑物的情况下,采用静压敞口钢管桩成功穿越饱和黏土层的方法.工程达到预定设计要求,为类似工程的设计和施工提供了参考.

广东省韶关某黏质土坡滑坡治理方法

韶关地区某土坡土质吸水性强,暴雨后土的强度参数明显降低,导致大面积滑坡,滑动土体受到严重扰动。采用一般的卸载抗滑支护方法无法达到理想的治理效果。在滑坡抗滑段采用两排或多排钢花管钻孔桩进行压力注浆,桩周围的土体被加固,形成一个坚固的连续整体,起抗滑挡墙作用。同时结合特殊的坡面卸载和排水措施,恢复了滑坡的稳定状态。

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验。该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接。钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工。通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的。

锤击荷载作用下大直径钢管群桩的动力特性分析

上海某机械厂有一大直径钢管桩,用于所生产柴油打桩锤出厂前的试用。目前试桩已不满足新生产大吨位柴油打桩锤的试打要求,因此拟增加8根短桩与试桩组成群桩。由于锤击荷载作用下长短组合群桩中荷载的分配及沉降的研究较少,为得到合理的群桩加固型式,采用有限元方法研究锤击荷载作用下群桩的动力承载特性。首先建立单桩有限元模型,分析竖向静荷载作用下钢管桩的沉降,并将模拟结果与现场静荷载试验结果进行对比,验证有限元模型的准确性,再分析锤击荷载作用下单桩的动力响应;其次建立锤击荷载作用下的长短组合群桩有限元模型,分析承台质量、承台埋深、辅桩桩长对群桩桩顶荷载分布及沉降的影响。结果表明锤击荷载作用过程中,角桩、边桩桩顶最大压应力较大,主桩桩顶最大压应力较小;承台埋深越浅,群桩桩顶应力越大,沉降反而越小;承台质量、辅桩桩长对群桩动力特性影响不大。

微型钢管桩桩间土滑塌机理与监测验证

桩间土滑塌是基坑工程中经常出现的一种破坏形式,对基坑工程的安全产生重大威胁,因此,研究桩间土滑塌的条件和机理就显得尤为重要。本文结合某微型钢管桩基坑支护工程桩间土滑塌实例,对桩间土滑塌的机理进行了详细的研究和阐述,并结合全自动远程实时监测装置测得的地表沉降数据辅助验证。研究结果表明:桩间土的滑塌可分为桩间土拱形成、蠕变与塑性变形、桩间土拱破坏三个阶段,滑塌的触发原因为地下水位回升,导致土体抗剪强度降低,土拱破坏;采用自主研发的全自动远程实时监测系统能够及时准确的测量出地表沉降,并反应出基坑开挖、气温变化及降排水条件等对坑周土体地表沉降的影响,对保障基坑安全施工有重要的意义。

黄土填方地基中微型钢管桩承载性状试验研究

目前对于黄土填方场地微型钢管桩桩基性能的研究非常匮乏。依托某实际加固纠偏工程,在黄土填方场地制作三根微型钢管桩试桩,在试桩桩身混凝土中布置混凝土应变计,进行现场单桩静载试验。实测结果研究表明:(1)在一些特定场合,尤其是在施工场地狭小,工程条件复杂的情况下,微型钢管桩可用于黄土填方场地较大荷载的建筑物基础纠偏加固中,并且在黄土填方场地具有较高的承载力。(2)黄土填方地基中微型钢管桩的Q–s曲线呈缓变型,当加载至最大荷载时,都没有出现明显向下的弯折段。(3)微型钢管桩在黄土填方场地其承载力介于材料破坏和失稳破坏之间,约为材料破坏的62%,是失稳破坏的1.76倍,桩身挠曲而产生过大沉降是导致试桩破坏的主要原因。(4)在黄土填方地基中确定30~40m长的微型钢管桩单桩竖向极限承载力时,建议将Q–s曲线和s–lgt曲线相结合,同时考虑桩顶沉降值,这样才较为合理。

大连期货大厦钢-混凝土混合结构设计

大连期货大厦为超高层双塔，采用钢筋混凝土核芯筒-钢框架混合结构体系。结合工程特点介绍了超限对策。风洞试验结果发现，得到的双塔楼的顺风向等效静力风荷载比单塔楼的大10％～20％，且横向风振的影响不容忽视。探讨了嵌岩锚桩设计及确定基岩承载力的方法，得出岩石地基承载力在不同受力情况下具有不同的结果。结合理论及试验，给出了两端简支H型钢梁开设大尺寸矩形孔的加固方法，采用纵向和横向加劲肋的加固方法时，横向加劲肋厚度和宽度等于梁翼缘，纵向加劲肋厚度和宽度等于梁腹板。结合混凝土浇注试验，介绍了新型外加剂、新工艺在方钢管混凝土柱中的应用。

宝钢工程钢管桩的应用与进步

讨论了宝钢工程钢管桩应用中的地质条件、桩尖持力层、承载力和沉降等主要技术问题,比较了不同持力层桩基的沉降规律,并结合地基土所提供承载力和桩材强度所提供承载力的关系,阐述了从钢管桩到钢管混凝土桩以及薄壁钢管离心混凝土桩的技术进步过程。

钢管桩挡墙技术在快速加固塌方边坡中的应用

介绍了钢管桩挡墙技术的设计及施工要点,结合工程实例及数值计算说明该技术在安全、快速加固塌方边坡工程中不失为一种好的施工方法,值得推广应用。

基于环保理念的粘质土坡治理方法

南方某土坡土质吸水性强,暴雨后,土的强度参数明显降低,导致大面积滑坡,滑动土体受到严重扰动。采用一般的卸载抗滑支护方法无法达到理想的治理效果。采用密排钢管压力注浆方法,在滑坡抗滑段采用两排或多排钢花管钻孔桩进行压力注浆,桩周围的土体被加固,这将形成一个坚固的连续整体,起抗滑挡墙作用。密排钢管压力注浆使滑坡土体的力学性能得到较大改善,同时结合特殊的坡面卸载和排水措施,将恢复滑坡的稳定状态,也实现了国家环保要求。

土弹性模量对土—结构共同作用体系影响分析

为了分析岩溶区土的弹性模量对共同作用体系的影响,建立岩溶地基—桩筏基础—钢框架核心筒结构三维有限元模型,对比分析桩间土弹性模量变化时,上部结构的动力响应情况。结果表明:桩间土弹性模量的变化对共同作用体系的动力响应有一定的影响,随着桩间土弹性模量的增加,上部结构加速度峰值、位移峰值、层间位移角峰值整体上有减小的趋势,位移峰值变化率最大为12.76%,加速度峰值和层间位移角峰值变化率都在10%以内;基础的弯矩和剪力减小。分析其原因是桩间土弹性模量的增大,增大了地基的刚度,使地基土在地震作用下的变形减小,对桩筏基础的约束增大,从而使上部结构的动力响应和基础的内力减小。

大口径开口钢管桩打桩过程对周围土体的影响分析

对900开口长钢管桩在打桩过程中对周围土体孔隙水压力的影响进行了跟踪测试。根据小孔扩张原理及弹塑性理论，对周围土体产生的水裂及弹塑性区范围进行了分析。结果认为：大口径开口钢管桩打桩过程中桩周一定范围内的土体产生裂缝，土体进入塑性状态，降低了土体有效应力。建议在桩基附近进行其它地下建筑物施工时，应采取适当措施。