低承台管桩纵向自由振动特性分析

基于广义Voigt模型和附加质量模型,研究了低承台管桩的纵向自由振动特性。首先,根据承台和管桩周围土体的性质,建立了承台、管桩、桩侧土以及土塞纵向自由振动的控制方程;然后,结合承台-管桩-土系统的耦合条件,采用Laplace变换技术及阻抗函数传递法,求解得到了承台纵向自由振动位移的频域解析解及时域半解析解。最后,分析了附加质量模型中Voigt模型参数的敏感性区间,并将该解退化与已有解进行对比,验证了该解的合理性;讨论了桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性的影响规律。结果表明:桩身参数、土塞、桩侧土及承台周围土体对低承台管桩纵向自由振动特性有明显影响,为低承台管桩基础的防震减震设计提供了一定的理论依据。

群桩刚性承台竖向动阻抗的简化计算

目前对群桩动阻抗研究的文献 ,始终局限在刚性承台底与土脱离的假设 ,而没有考虑实际存在的承台底与土接触的情况。文中在对群桩刚性承台动阻抗的求解过程中 ,首次考虑了承台底土与承台及群桩的动力相互作用。文中首先利用前期文献确定了单桩和单独刚性基础在均质弹性土中的竖向动阻抗 ,然后定义了桩 -土、土 -桩、土 -土动力相互作用因子的概念 ,并对诸动力相互作用因子作了理论推导及计算 ,进而建立了均匀介质中群桩竖向动力阻抗的简化计算方法。

利用桩底沉渣的桩基室内模型试验研究

针对桩底不可避免存在沉渣而造成桩基础承载力下降的现状,设计并开展利用沉渣的桩基室内模型试验,通过一系列桩基模型分析荷载传递特性,对桩底有沉渣的桩基受力性状展开试验研究。试验结果表明,沉渣的存在对无承台单桩的工作性状影响较大,但压缩沉渣后,桩端阻力逐渐发挥,表现出的真实荷载-沉降曲线与正常的曲线相似,说明增大荷载压实沉渣,单桩仍然可以恢复正常的承载性能。对于带承台单桩,虽然桩底沉渣的存在也会令桩产生刺入变形,从而使其荷载-沉降曲线产生差异,但由于承台板的存在,使得承台底土分担大部分荷载,即使桩端阻力发挥缓慢,也不会产生类似于无承台单桩的荷载-沉降曲线突降段;在压缩沉渣过程中,沉渣刚度慢慢变大,桩端阻力逐渐正常发挥。另一方面,土体产生的大沉降量使得承台底土受到预压,其承载潜力充分发挥,以至于带承台单桩的承载力逐渐变大,待压实沉渣后,各组桩端阻力正常发挥,承载力恢复;虽然各组试验过程中的荷载传递特性有所不同,但最终的承载力相近。由此提出利用沉渣的复合桩基初步设计概念,利用沉渣的易压缩性使桩基充分向下刺入,保证桩和地基土的变形与承载潜力同步协调发挥,进一步提高承载力。