刚性地基低路堤长期动力特性原位试验研究

无砟轨道与深埋式桩板结构低路堤形成的"上刚-中柔-下刚"结构体系,导致基床受力加大、状态复杂,因此有必要针对刚性地基低路堤长期动力特性进行专门的动力试验研究。通过京沪高速铁路试验段模拟列车动荷载的原位循环激振试验,测定低路堤不同断面、不同深度处的动力响应,分析刚性地基上低路堤长期动力特性。结果表明:刚性地基上低路堤动力响应在激振70万次后趋于稳定,各典型断面动位移幅值均小于0.1mm,路基面动刚度值介于280~350MN/m之间,断面间刚度差异较小;激振150~200万次后累积变形为0.3~0.4mm;由轨道结构、基床和桩板结构、地基构成的"上刚-中柔-下刚"结构体系具有良好的长期动力稳定性。

任意对称刚性地基上土工管袋充填形状和受力分析

为了计算在地基不平整的情况下土工管袋的形状及受力,根据充填管袋微段受力平衡条件和几何条件,建立任意对称形状刚性地基上土工管袋的受力平衡量纲一的方程组以及求解条件.运用Matlab进行求解,与已有理论解进行比较,验证了该方法的正确性.通过开口向上抛物线形、直线形和开口向下抛物线形3种形状的地基上单个管袋和2个堆叠管袋的比较,表明地基形状对管袋充填形状、袋体拉力等有明显的影响.袋体周长越长、允许拉力越小,地基形状的影响越大.

刚性地基梁非线性分析的积分方程法

提出了刚性地基梁非线性分析的积分方程法。以地基反力为未知量,导出了刚性地基梁弯曲的积分方程。通过引入梁的边界条件,建立起一组刚性地基梁关于地基反力和挠度的线性互补方程。利用Lemke方法求解得到梁上任一点处的挠度、转角、弯矩和剪力。最后给出了一些数值结果,表明本文数值解与解析解良好吻合。

基于刚性地基模型下的超大型间接空冷塔动力特性分析

以某火力发电厂的间接空冷塔为研究对象,建立了基于刚性地基假定的有限元模型,对结构模型进行模态分析,结果表明:间接空冷塔结构属于大口径薄壁结构,刚性地基模型下的基本振型及低阶振型属于局部振型,局部振型分布非常密集且数量很多,整体振型出现较晚且振型分散。

冷却塔刚性地基和相互作用模型下的动力特性分析

通过建立冷却塔刚性地基和相互作用模型,分别对这两种结构模型的动力特性进行分析,并把结果进行对比.结果表明,这种大口径薄壁结构表现出:局部振型密集、数量多且阶数靠前,整体振型分散且靠后的特点.考虑相互作用后,冷却塔结构的自振周期延长、振型发生改变.因此,在结构设计中,要重视考虑相互作用的影响.

刚性地基板的有限差分解及内力分析

通过有限差分法把Winkler地基上刚性薄板的偏微分控制方程由四阶降为一阶,进行更进一步的推导计算,简化为求解线性差分方程组的问题,可以得出板中的内力解,并编制相应的计算机程序。最后给出算例,通过改变水泥混凝土板上荷载位置以及大小进行数值计算,并分析超载对板中最大内力的影响。

模块化建筑刚性桩复合地基共同作用试验分析

本文依据某模块化示范楼,制作了简化后的1∶10的模块化建筑刚性桩复合地基的室外缩尺模型,考虑了上部模块结构与地基基础共同作用。通过模型试验分析了上部模块刚度变化对上部模块钢柱、筏板基础和刚性桩复合地基各受力体的影响。结果表明:模块化建筑中部柱轴力>边部柱轴力>角部柱轴力;随上部模块刚度的增加,中部柱轴力逐渐减小,边部柱和角部柱轴力逐渐增大;筏板基础中部沉降最大,边部沉降最小,整体沉降随上部模块楼层的增加逐渐增大;角部桩身轴力>边部桩身轴力>中部桩身轴力,桩身轴力沿着桩深度方向先增大后减小;桩身上部一定范围内产生负摩阻力。分析结果能够为模块化建筑单元构件设计及刚性桩复合地基基础优化设计提供参考。

不均匀地层中刚性桩复合地基变形及加固措施分析

刚性桩复合地基凭借其工后沉降小、施工周期短、整体稳定性强、社会经济效益高等优势,逐渐得到广泛应用,但也伴随着一些工程问题,如在不均匀地层下刚性桩复合地基路堤容易出现稳定性问题。本文针对不均匀地层下刚性桩复合地基典型工程案例展开研究,采用有限元软件建立三维模型,揭示改进方案前后不均匀地层下刚性桩复合地基的变形规律,研究3种加固方式对于刚性桩复合地基稳定性的增强效果。结果表明:不均匀地层下刚性桩复合地基会产生偏应力进而引起路堤差异沉降,结构稳定性较差,改进方案可以有效降低路堤沉降,提高结构整体稳定性,横梁加固可以有效提高刚性桩复合地基的水平稳定性。

刚性桩复合地基在房屋建筑中的应用

随着社会持续向前迈进,现代化建筑在朝向高层化、大型化发展的同时,建筑形式也多种多样,从而对建筑地基稳定性与承载能力提出更高要求。在这样的情况下,刚性桩复合基地因为具备承载力强和经济效益高等优势脱颖而出,快速发展成为建筑工程常用地基类型。由于地基施工质量优劣,直接影响建筑工程质量与使用寿命,所以本文根据实际应用案例,详细阐述刚性桩复合地基设计、旋挖成孔及施工成果检测等重要环节,以期为施工企业提供参考。

刚性桩复合地基稳定性计算及其图解法

刚性桩复合地基支承路堤的稳定性评价是近年来研究的热点和难点问题。本文首先从刚性桩复合地基的承载特性出发,仅考虑其竖向支承作用对路堤的稳定性贡献,通过计算桩和桩间土的荷载分担比,进而基于路堤折减荷载原理将刚性桩复合地基支承路堤的稳定性问题转化为折减路堤荷载下天然地基的稳定性问题;其次,将折减荷载后的路堤边坡视为双层土质边坡,以极限分析上限定理为框架,推导双层土质路堤边坡两段对数螺旋线滑面破坏机制下的外力功率及内部耗散功率的解析表达式,结合最优化方法与强度折减技术,藉此提出了基于折减荷载原理的刚性桩复合地基支撑路堤稳定性的快速计算方法,并基于某一具体算例将其与其他方法进行对比,验证该方法的合理性;最后,提出一种适用于路堤稳定性分析的图解法,并依托不同路堤填土工况介绍了该图解法的使用步骤与方法。研究成果为刚性桩支承路堤的稳定性计算提供了一种新的思路和理论支撑。

基于软土加固区跟随下卧层变形的高速铁路刚性桩复合地基计算方法

根据刚性桩复合地基主要受力区与潜在工后变形土体在深度上的相对位置关系,提出刚性桩跨越中浅部潜在工后变形土体,使加固区跟随深部土体变形,是刚性桩复合地基控制工后变形的两个关键。刚性桩跨越中浅部潜在变形土体后,工后沉降变形将主要来源于下卧层。此时,加固区跟随下卧层变形成为深部变形向上传递的主要特征。建立桩间土单元模型,分析桩顶结构及桩间距、桩径等参数对刚性桩跨越中浅部工后变形土体的调节机制,指出桩底选择良好的承载地层,并且穿过潜在工后变形土体足够的长度是跨越中浅部潜在变形土体的重要保证;建立深部变形向上传递时,加固区桩、土相互作用及其变形效应的简化分析模型,阐述加固区跟随下卧层变形的力学机制与计算方法。

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

刚性桩复合地基在港口工程岸坡处理中的应用

在港口工程岸坡处理中,常采用散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基,但在理论分析和实际应用中发现,采用无配筋的柔性桩体的地基处理,其提高稳安全性的能力是有限的。胶结材料抵抗水平荷载和弯矩的能力较弱,对整体稳定作用假定其桩体完全断裂,只能按滑动面材料的摩擦性能确定抗剪强度指标,其胶结材料特性未能发挥其优势。本文针对增强桩体抗弯强度的结构处理方式—刚性桩复合地基在港口工程岸坡处理中的应用进行研究和探讨。

高层建筑刚性桩地基质量检测方法探讨

高层建筑刚性桩群加固技术是一种新的建筑结构形式,在工程实践中得到了广泛应用。高层建筑刚性桩地基的质量检测和评价对于保证施工过程安全、加快施工进度及提高工程质量具有重要意义。在实际施工中往往会出现一些问题,影响到建筑工程整体性能,造成经济损失,因此需要对其进行研究分析并采取有效措施予以解决。本文主要对高层建筑刚性桩地基质量检测方法进行讨论,以供参考。

刚性桩复合地基体系中褥垫层减震效应研究

基于上海7度设防烈度规范标准反应谱生成人工地震波,选取一软土场地中的10层混凝土框架结构为例,利用通用有限元分析软件ABAQUS进行刚性桩复合地基-筏板基础-上部结构体系和桩筏基础-上部结构体系的建模及动力时程分析,对比在6度、8度罕遇地震作用下主要受力构件(桩体和上部结构)的动力响应,归纳刚性桩复合地基体系的抗震特点。结果表明,复合地基体系中,褥垫层表现出较好的减震作用,桩基内力包络值明显减小,而位移仅略有增加;上部结构水平加速度、水平位移、层间位移及内力响应均明显减少。可见设置褥垫层的抗震性能优于不设置褥垫层的情况,且大震效果更优。

刚性桩复合地基承载及变形特性试验研究

通过现场试验 ,测出了刚性桩复合地基各土层的变形、桩体的上下刺入量、桩身轴力、侧摩阻力 ,并由此得到桩土荷载分担比、应力比 .试验表明 :垫层起到了使桩土共同参与工作的作用 ,使土能够较充分发挥其承载能力 ;单桩复合地基中加固层压缩是产生沉降的主要原因 ,下卧层的压缩量很小 ,垫层压缩量占沉降的比例随荷载而变化 ;单桩复合地基首先是桩周土承担较大荷载 ,使其从局部剪切破坏开始 ,逐步向整体剪切破坏发展 ,而后随着桩承担荷载的加大 ,桩承载力达到极限而破坏 。

刚性桩复合地基应力场分布的试验研究

刚性桩复合地基沉降计算问题目前尚未得到较好的解决,主要原因之一:是不甚了解复合地基中应力场的分布规律。为此,在两种土质中各进行了1组9桩复合地基试验。在桩间土及桩身分别埋设压力盒和钢筋计,对刚性桩复合地基桩间土不同深度的竖向应力、桩身轴力、侧摩阻力进行了仔细地观测。所得结果揭示了桩间土竖向应力σ_z、桩侧阻的分布规律以及荷载传递的全过程。试验结果可以为复合地基沉降计算的假定提供合理依据,同时,能够为荷载传递机理的研究带来帮助。

带垫层刚性桩复合地基桩土应力比的计算与分析

研究了带垫层的刚性桩复合地基桩土应力比的计算方法,同时,考虑了桩顶刺入垫层和桩端刺入下卧层的情况,并分别假设了垫层为理想弹性体和理想弹塑性体两种情况进行讨论,随后对计算公式进行了分析,从理论上分别论证了各种因素对桩土应力比的影响。

刚性桩复合地基侧向土压力试验研究

通过室内模型试验，实测得到试验条件下，天然地基和刚性桩复合地基作用在不允许有位移的刚性挡土墙上的侧向土压力；通过与天然地基对比分析，获得了刚性桩复合地基的侧向土压力特性及分布规律。结果表明，刚性桩复合地基中桩的参与（包括桩的荷载深层传递作用、桩负摩擦区的影响和桩体对桩间土水平附加应力的“遮拦”作用等）使复合地基侧向土压力大小和分布规律明显区别于天然地基；在给定荷载水平下，刚性桩复合地基的侧向土压力值低于天然地基，侧向土压力影响范围较天然地基作用位置更深；在试验条件下，刚性挡土墙距离建筑物0．35～1．4 m范围内，当荷载水平达到地基承载力特征值时，刚性桩复合地基作用在刚性挡土墙上的总土压力和附加土压力约为天然地基的43．3％-80．1％和15．9％-59．8％。

刚性桩复合地基竖向承载特性分析

为研究刚性桩复合地基的承载机理,利用有限元程序,对刚性桩复合地基在竖向荷载下的轴力、沉降特性进行了计算分析,着重讨论了桩身轴力、基础沉降等随垫层厚度、垫层模量、桩长、土体模量及桩间距等因素变化的规律,并在此基础上对刚性桩复合地基设计参数的选取原则进行了讨论。