桩-土界面剪切机理试验研究进展及新型界面剪切仪的研制

桩-土界面的剪切行为是影响桩基承载性能的关键因素.从试验仪器、试验方案、试验结果 3个方面阐述了国内外的研究现状,归纳总结了桩-土界面剪切机理的最新试验研究成果.针对目前界面剪切机理研究中存在的问题,研制了可用于不同剪切幅值、剪切速率、循环剪切路径下的"大型可视化恒刚度桩-土界面剪切仪".该仪器不仅解决了传统直剪试验中存在的荷载加载方式以及尺寸效应的问题,而且可从宏、细观两个角度研究桩-土界面剪应力的循环弱化以及土颗粒位移和破碎的演化过程,试验机理更接近真实的桩-土体系.

竖向荷载作用下大直径桩荷载传递机理的数值分析

采用弹塑性有限元法对大直径桩的轴向荷载传递机理及其影响因素进行分析,重点而系统地分析桩长、桩径、桩土刚度比,以及桩土界面特性对大直径桩荷载传递的影响。

三维轴对称基桩动力特性研究

针对目前基桩动力特性研究中把桩视为一维杆件的缺陷,采用三维轴对称模型,对基桩的动力响应进行了更深入研究,并与一维杆件模型结果进行了对比.结果表明桩的长径比对桩振动的固有频率有影响,只在不考虑桩的高阶固有频率时,把桩视为一维杆件进行计算分析是可行的;若只考虑前四阶固有频率,则只要桩的长径比大于3即可;桩-土刚度对桩振动的第一、二阶固有频率有较大的影响,提出了由第一、二阶固有频率反算求出桩-土刚度,进而求出桩的承载力的方法.

桥梁大直径桩荷载传递的数值模拟

利用弹—塑性有限元法对桥梁桩基的桩—土荷载分配特点进行了数值模拟,得到了许多有益的结果,为后续研究及桥梁桩基的安全设计和施工提供了可靠的理论依据。

基于MATLAB的三维轴对称基桩动力特性分析

利用MATLAB对三维轴对称基桩的振动特性进行了研究,并与相应的理论结果进行了对比。对桩侧土抗剪刚度的分布对桩振动频率的影响进行了计算分析,结果表明:桩侧土抗剪刚度系数的分布对桩振动固有频率的影响较小,因此由桩振动的固有频率反算桩侧土的总抗剪刚度更具优越性;给出了由第一、二阶固有频率反算求出土体对桩底的抗压刚度和土体对桩侧的剪切刚度的迭代计算方法,用以计算桩的承载力。算例表明,采用该方法计算得出的桩承载力与其他方法计算结果相近。