考虑桩-土滑移的柔性基础下复合地基沉降分析方法

为了考虑柔性基础下复合地基桩-土相对滑移特性和桩间土竖向应力变化对其沉降计算的影响,在分析复合地基沉降变形机理基础上,根据桩-土界面剪切变形特性,假定桩-土界面剪应力和剪切相对位移关系服从理想弹塑性模型,并将复合地基沉降视为由塑性区、弹性区和下卧层压缩变形区3个部分组成;根据塑性区桩-土界面剪应力与相对位移的关系特性,通过分析桩与桩间土竖向应力,建立塑性区压缩量分析方法;针对桩间土竖向应力变化特征,在对现有桩间土竖向位移模式进行改进的基础上,建立了考虑桩间土竖向应力变化和桩-土相对位移的弹性区压缩量计算模型,并采用已有复合地基下卧层压缩量分析方法计算下卧层的压缩量,从而建立柔性基础下复合地基沉降计算新方法。研究结果表明:该方法可反映桩-土相对滑移和桩间土竖向应力变化对沉降的影响;通过工程实例计算与其他同类方法进行对比分析,表明该方法合理、可行。

考虑桩土非完全粘结及桩底土波动效应的浮承桩纵向振动特性研究

为合理考虑浮承桩纵向振动问题中桩端土作用及桩-土界面相对位移条件,同时引入动力Winkler模型和虚土桩模型,建立了一种适用性更广的浮承桩纵向振动特性研究方法。引入分离变量法对三维土体位移控制方程进行求解,结合土体表面及基岩处边界条件得到三维土体位移基本解;通过将动力Winkler模型相关参数考虑为桩-土界面边界条件在频域内解析求解了桩纵向振动特性,并将所得频域解析解拓展到时域,采用离散傅里叶逆变换方法(IFT)求解了桩顶速度时域响应;开展参数化分析探讨了桩-土界面非完全粘结条件及虚土桩参数对浮承桩动力响应的影响,计算结果表明:桩-土界面完全耦合假定会过高估计桩侧土对桩的约束作用,无法合理评估桩基的抗振性能,并会对桩基抗振防振设计及桩底反射信号识别产生不利影响;另外,针对浮承桩纵向振动问题,采用虚土桩模型描述其桩底土作用具有合理性和必要性。

桩-土承载性能剪切流变分析新理论

充分考虑岩土力学性质的时间相关性,研究土的流变特性及桩-土的空间效应问题及复杂地质条件下桩-土和土-土相互作用的时间效应和空间效应对承载性能的影响机制。将土的流变学理论应用于桩基础工程中,建立一套完善、实用的桩-土体系时空效应模型,并对多种桩型、桩径及不同受力特点单桩的桩-土相互作用机制随时间的变化效应进行分析研究。提出一套桩-土承载性能时空效应剪切流变分析的新理论,并推导出单桩承载性能时空效应理论的闭合解析解和半解析解。结合试验研究进行验证。该理论可用于指导桩基础设计时预估承载力的变化趋势,有效地控制基础沉降;同时用于桩基础施工质量的验收,计算基础的荷载-沉降关系,弥补目前桩基础检测技术的不足。

带承台滑移桩的竖向振动冲击特性研究

高速公路、铁路、桥梁、码头等桩基结构的稳定性受冲击荷载的影响是不可忽视的。桩土的不完全接触是在一些较强荷载引起振动和冲击作用时的一个重要条件。本文通过饱和多孔两相介质理论与动力学方法,考虑桩-土间的滑移接触,建立了带承台桩在竖向撞击荷载下的桩土耦合计算模型,并获得了桩身轴力竖向振动的频域解析解。通过桩基模型试验的方法研究了不同撞击能量作用下的沿桩身轴力、桩侧摩阻力以及桩体位移的特性。模型可以更好地验证桩体受竖向冲击荷载作用的桩土耦合振动问题。

单桩沉降计算的荷载传递法讨论

在对现有的单桩沉降计算的荷载传递法进行了详细讨论的基础上，着重对荷载传递法在桩－土滑移、桩端沉降计算等问题处理上，提出了新的看法，并对荷载传递法进行了改进。