下压荷载作用下桩—桶基础结构设计及数值模拟

运用ABAQUS软件分析不同尺寸的桩—桶基础在相同下压位移时的下压荷载的变化,并对桩—桶基础进行结构设计。桩—桶基础的主要尺寸包括桶顶以下入土桩长(L3),桶半径(R)及桶壁高(H),不同尺寸的桩—桶基础在地基土达到破坏时的极限荷载各不相同,增加L3,R及H能提高基础的抗压承载力;R的变化对基础的抗压承载力最大,其次是L3的变化,最后是H的变化。通过变化桩—桶基础结构的几何尺寸可以得到结构不同的承载力,以分析结构内力变化的规律,若其他尺寸不变,桶径增大1.67倍,桩—桶基础极限抗压承载力可提高60%,桶高增大40%,基础极限承载力可提高5%,桩长增长一倍,基础极限承载力提高33%,故桶径的变化对桩—桶基础的承载力影响最大。为了将桩与桶两者的工程优势充分发挥出来,并考虑到工程经济性原则,从而设计出几何尺寸合适的桩—桶基础结构,使其承载力性能高,结构内力相对小且分布均匀。

高原山区碎块石土地基微型桩单桩下压荷载下的受力特征

采用双折线荷载传递函数,推导山区碎块石土地基微型桩在下压荷载作用下单桩受力的理论解,建立该类地基微型桩抗压承载力随桩长与桩径间的变化关系,评价不同下压荷载下桩端桩侧承担的荷载比例。结果表明:碎块石土地基中的微型桩,桩端承担的荷载比例随着下压荷载、桩径的增加而增大,随着桩长的增加而减小;下压荷载与桩顶位移的关系可分为两段,第一段增加的荷载主要由桩侧承担,第二段增加的荷载主要由桩端承担。碎块石土地基微型桩,桩侧和桩端同时发挥作用,设计时应同时考虑桩侧和桩端阻力的影响。

预制装配式足尺RC锥形独立基础下压变形特性试验研究

由于变电站建筑基础相对尺寸及质量较大,0 m以下基础的模块化装配率较低,为此提出了一种110 kV变电站气体绝缘开关设备(GIS)建筑钢筋混凝土(RC)锥形独立基础,按照装配式要求提出该基础的模块化及装配式方案,并进行装配模块ZK 1和FK 1尺寸、剪力键及配筋设计;同时,开展足尺模块化基础浇筑及装配试验。以装配预应力钢棒的预紧力大小为参数,开展小立柱加载的下压试验,考察装配式基础底板下压变形及装配缝张开变形的变化特点;分析装配用钢棒预紧力大小对下压变形、张开变形及残余变形的影响规律,探讨合理预紧力取值。测试并对比剪力键及剪力槽钢筋应变的发展及变化特点,探讨下压荷载下剪力键及剪力槽的设计要点。结果表明:当下压荷载为380 kN时,预制装配式RC锥形独立基础没有发生任何失效破坏现象,装配剪力键及剪力槽均没有发生破坏现象;装配式基础的装配预紧力为2.00 F t时,可以满足刚度及挠度要求。本文研究成果可为装配式RC锥形独立基础的装配式方案设计、预紧力取值以及剪力键设计提供依据。

桩-桶基础抗压承载力试验的颗粒流数值模拟

利用二维颗粒流方法(PFC2D)对桩-桶基础进行了在砂土中承受下压荷载作用的数值模拟试验并与室内物理模型试验实测值作了对比。应用颗粒流理论及其PFC2D程序,模拟研究了承受下压荷载作用时桩-桶基础周围土体的细观力学特征,基础下压位移和颗粒的分布和速度。根据土颗粒的分布、速度和位移的分布和变化,拟合了土中滑裂面的形状;数值模拟了下压荷载、基础下压位移与时步的关系,并与物理试验的结果进行了对比分析。

扩径桩抗压性能的颗粒流数值模拟

采用二维颗粒流分析程序对扩径桩抗压试验进行数值模拟分析,并与现场试验结果进行对比。应用PFC2D程序,研究扩径桩在试验过程中时步-位移曲线、桩土颗粒排列变化及颗粒位移的变化。通过不同受荷阶段桩土细观力学特征的对比分析,得出桩在下压达极限荷载时的破坏性状。绘制桩在受荷过程中的荷载-位移曲线,并与实测值进行对比分析。

大跨屋盖结构下压风荷载确定方法与实例分析

介绍了几种大跨度屋盖结构下压风荷载的计算方法,并以某大型体育场屋盖为例,通过引入峰值因子和位移匹配度判据,分析了等效荷载作用下位移响应值和空间分布的合理性。研究结果表明,按比例放大的阵风荷载因子法和动力放大系数法,当计算基准值较小时,得出的放大倍数过高,将导致除等效目标之外的响应值被高估。采用准静态荷载与均匀分布附加风振力的线性叠加方法得出的等效荷载将给出较为合理的位移响应值,其中又以结合LRC方法的等效荷载位移匹配度最高。此外,研究表明若不考虑风洞试验结果,按体型系数+0.2在半跨屋盖上作用均匀风荷载,也能给出基本合理、工程上可用的下压风荷载。