单桩刚度与减沉桩的设计

在阐述减沉桩单桩刚度定义的基础上 ,分析了影响单桩刚度的主要因素 ,并结合实例 。

刚性嵌岩桩单桩刚度系数推导

群桩基础单桩内力计算,最重要的一环是先求得各单桩刚度系数,在桥梁基础中,弹性桩较为普遍,其单桩刚度系数根据规范易得,而实际工程中,会遇到桥址处为岩石地质,而且基岩面起伏比较大的情况,这时就会出现刚性嵌岩桩,如何求解刚性嵌岩桩刚度系数十分关键。根据刚性嵌岩桩的特性,不计桩侧土压力对桩身产生的侧移,运用结构力学及材料力学相关知识推导刚性嵌岩桩的单桩刚度系数,并与规范提供的刚度计算方法进行对比,以此说明公式适用范围。解决了包含刚性嵌岩桩的群桩基础的单桩内力计算问题。

摩擦群桩中单桩的等效轴向刚度及其应用

提出了摩擦群桩中单桩等效轴向刚度的概念 ,建议采用现场实测数据确定之 ;并运用这一概念分析了桥梁桩基础设计中的绝对刚性承台假定的适用性 。

单桩竖向刚度对墩顶水平线刚度的影响分析

文章从采用桩基础的桥墩墩顶水平线刚度计算中常出现的一个异常现象出发,通过数值计算对比分析,揭示了不合理的单桩竖向刚度取值是造成上述现象的原因。现行铁路桥梁基础设计规范所提出的单桩竖向刚度计算公式中,仅按柱桩或摩擦桩的分类,采用不同的桩侧摩阻力,沿桩长分布模式的做法显得过于粗略,不尽符合现有理论及试验成果,同时单桩竖向刚度也会随桩长增加而趋于收敛。提出在使用规范提供的单桩竖向刚度计算公式时,不应仅基于桩的类型来选择计算参数,建议统一采用基于弹性连续介质假定的桩顶位移计算成果,对规范公式中的参数作相应修正,并将有效受压长度控制在一定范围内。

桩-承台基础相对刚度试验研究

制作了3个九桩承台和1个十六桩承台,采用不同刚度垫块模拟桩刚度的变化,研究了不同承台厚度和桩支撑刚度对承台刚度及其桩顶反力分布的影响。考虑了桩与承台的相互作用,在对试验结果分析的基础上提出了一种新的桩–承台相对刚度表达式。与现有桩筏(箱)基础刚度计算公式进行对比分析,表明按本文推荐公式计算桩-承台相对刚度和桩基承台的刚柔性特征表现出很好的一致性,解决了现有桩筏基础刚度判定公式对刚度较大的桩判别较差的问题,由本文公式可计算出满足刚性条件下所需承台板厚度。

利用现场单桩载荷试验结果识别桩土荷载传递模型参数

首先建立了一种确定单桩刚度的解析算法,根据桩顶荷载的发展变化过程将桩土受力状态划分为五个阶段,基于桩身的整体平衡关系和边界条件推导了各阶段下桩顶荷载—沉降关系及单桩刚度的解析表达式,这些表达式同传递模型参数有关。然后将现场单桩静载荷试验的Q—s曲线划分为对应的五个阶段,建立实测曲线同理论解析解之间的对应关系,进而逐阶段识别出各模型参数。

单桩荷载——沉降关系的解析算法

基于桩身整体平衡和边界条件分析并推导了桩顶荷载—沉降关系及单桩刚度的解析表达式,反映了单桩刚度同传递模型参数的关系,可进一步结合现场单桩静载荷试验的Q—S曲线资料识别出各模型参数。

沉降控制条件下的基桩设计实例

以西非某集装箱码头轨道桩基优化设计为工程实例,分别采用现行中国规范方法和单桩竖向抗压刚度方法估算荷载作用下的桩顶位移,对比分析和试桩检测结果表明,采用单桩竖向抗压刚度方法可以简捷地评估在工作荷载下的桩顶沉降、规定试验荷载下的最大沉降、经历最大加载后卸载的桩顶残余沉降等,满足国际专业标准中桩基沉降控制的技术要求。

弹性和刚性嵌岩桩混合群桩基础计算

当桥梁建于岩面起伏很大的岩石地区时,甚至同一个桥墩承台下,不同的钻孔,岩面起伏很大,岩面上的覆盖土层承载力也很差,这时扩大基础不合适,只能采用桩基础。这样同一个承台下,有些桩桩头到岩面距离较小,有些则较大,也即在同一个承台下,同时出现了刚性嵌岩桩和弹性嵌岩桩,如何计算这类群桩基础的单桩内力?运用结构力学位移法相关知识,计算得到每根桩分配到的内力,再根据分配到的内力值,总结桩基内力值与桩哪些参数有关,可为相关类似的群桩基础计算提供参考。

大直径钢管桩承载力的非线性分析

推导了砂土地基中闭口管桩的沉桩影响半径以及刚性桩的横向承载力(矩)。通过使用MATLAB程序对单桩轴向刚度的分析,得出了其与桩周单位深度土的等效刚度系数、桩端土的等效刚度系数、钢管桩的壁厚、桩径、桩长、桩身弹性模量等参数之间的一些关系,从而为此类桩的优化设计提供了理论依据。在此基础上通过桩身荷载传递的双曲线函数模型以及相关参数,在已知(假定)桩身压缩量的情况下求出相应的桩顶轴力。

高速铁路超长桥桩承载特性试验研究

超长桩广泛已应用于土木工程各个领域,但黄土地区超长桩的承载性状和变形特性尚不十分清楚,需要进一步研究。通过对郑西铁路客运专线某特大桥的4根超长桩现场测试项目的资料分析,得出了超长桩桩身轴力及侧阻力的变化规律,对超长桩的承载特性有了更为清晰的了解。试验结果表明,在桩顶竖向荷载作用下,桩身轴力随荷载的增加发生了局部调整,砂性土层的桩侧摩阻力具有增强效应,黏性土层的桩侧摩阻力具有退化效应;单桩竖向刚度随桩顶荷载的增加而减小,单桩竖向刚度降低40%～70%。

自重对单桩竖向抗压刚度的影响

本文以荷载传递法和剪切位移法为基础,推导了自重条件下桩顶荷载与沉降的关系,分析了重力对单桩竖向抗压刚度的影响,认为重力作用下单桩竖向抗压刚度与桩侧土模量、桩身材料模量、泊松比等因素有关。与静载试验数据对比,考虑自重的单桩竖向抗压刚度与实测值更为接近。采用有限单元法模拟了实际工况,数值计算与理论推导具有一致性。

杭州千岛湖大桥水下桩外侧填石后压浆施工技术

介绍杭州千岛湖大桥深水柔性钢管混凝土桩桩外侧填石后压浆混凝土的施工方法,着重论述了为保证钢管混凝土桩特殊要求而进行的专题施工措施的优选,施工计算以及单桩抗推刚度试验。

基于等沉降准则的长短桩复合地基承载力研究

以规范规定的单桩及复合地基承载力静载荷试验为基础,采用等沉降准则,引入单桩复合地基变形刚度概念,建立了基于沉降控制的长短桩复合地基承载力设计计算方法,对长短桩复合地基工程实例的设计计算和载荷试验结果进行了对比分析。结果表明:计算所得的长短桩复合地基承载力在试验实测值(520～624 kPa)之间,验证了所提出的设计计算方法的合理性和工程适用性。

长螺旋钻孔压灌桩承载力设计取值实例分析

通过金沙萨中部非洲国家文化艺术中心设计试柱的施工与承载力测试,对比采用岩土勘察报告、相关专业技术规范或标准预估的单桩承载力设计值与现场承载力实测值,结果表明与普通钻孔灌注桩的承载力相比采用长螺旋钻孔压灌柱工艺单柱承载力提高。建议结合现场地层与资源条件,利用长螺旋钻孔压灌桩工艺特点,采用比预估值更高的承载力设计值,从而达到技术安全合理的目标。

单桩竖向抗压刚度的集成刚度法

本文通过力学基本原理分析了文献[4]所述单桩竖向抗压刚度的集成刚度法的物理本质,验证了集成刚度法中力学概念的合理性,完善了计算公式中某些未确定参数的取值方法,以集成刚度法分别计算了科特迪瓦阿比让奥林匹克体育场、科特迪瓦阿比让VIRID集装箱码头轨道试验桩的单桩竖向抗压刚度k_(p),通过与工程桩静载检测数据直接计算所得k_(p)相比较说明,如果选取合适的计算参数,集成刚度法的k_(p)值与静载试验的数据相近。