静钻根植桩竖向承载性能现场试验研究

通过一组现场试验对同一场地内静钻根植桩的抗压和抗拔承载性能进行研究,试桩均加载至极限状态。通过抗压和抗拔静载试验对静钻根植桩的抗压和抗拔承载性能进行对比分析。试验结果表明:静钻根植桩的抗压承载性能相比传统钻孔灌注桩有显著提高,本次试验场地各土层中静钻根植桩的桩侧摩阻力是规范建议的钻孔灌注桩极限侧摩阻力的1.49~3.21倍;静钻根植桩抗拔承载性能也明显优于钻孔灌注桩,抗拔试桩的极限承载力是根据规范计算的钻孔灌注桩极限抗拔承载力的1.52~1.55倍;静钻根植桩抗拔状态下桩侧摩阻力明显小于抗压状态下的桩侧摩擦力,即静钻根植桩也存在侧阻抗拔系数。

圆中空夹层不锈钢管水泥砂浆短柱轴压性能研究

海洋工程平台塔架结构中,圆形截面中空双钢管是主要受力构件,工程界十分关注其受压性能和耐腐蚀性能。为研究圆中空夹层不锈钢管水泥砂浆短柱的轴压力学性能,以外不锈钢管壁厚、内碳素钢管直径和是否含夹层水泥砂浆为试验变量,共设计了12个短柱试件。分析各试件的破坏情况、荷载-位移曲线、承载力、变形能力及应变特征,研究不同变量对极限承载力的影响规律。结果表明:试件破坏形态为外钢管端部或中部局部屈曲破坏;随着不锈钢管壁厚的增大,试件的轴压承载力近似呈线性增长;夹层水泥砂浆对试件力学性能影响较大,可有效提高试件承载力,抑制外不锈钢管的变形,提高试件延性;对于含夹层水泥砂浆的试件,承载力随空心率增大而减小,不含夹层水泥砂浆的试件,承载力随空心率增大而增大。根据国内外规范以及相关学者提出的理论公式,计算了试件的极限承载力,并与试验承载力进行了对比分析,给出了设计建议。

基于粒子群优化BP神经网络的中空夹层钢管混凝土柱轴压承载力研究

圆中空夹层钢管混凝土(concrete filled double-skin steel tube,CFDST)柱因其独特的结构形式与优异的力学性能,已成为现代工程结构中的主要受力构件。然而外钢管、内钢管与核心混凝土之间的相互约束作用导致其受力比较复杂。为此,采用PSO-BP混合神经网络算法对圆CFDST柱的轴压承载力进行了研究。收集了167组数据建立数据库,并选取8种影响因素作为输入层参数,轴压承载力作为输出层参数,分析了传统BP神经网络模型所存在的缺陷,建立了PSO-BP神经网络模型。此外,将机器学习模型与3种规范的结果进行比较,结果表明机器学习模型的精度比3种规范的精度更高。相较于BP神经网络模型,PSO-BP神经网络模型具有更好的预测能力,更有助于预测CFDST柱的轴压承载力,对工程上研究CFDST柱的力学性能有着重要意义。

花岗岩地层灌注桩抗拔承载性能研究

对深圳地区花岗岩地层进行了4组有无后注浆试验桩抗拔静载试验对比研究。结果表明,泥浆护壁成孔灌注桩桩侧泥皮效应不仅在土层存在,在微风化岩层也会存在,泥皮会削弱抗拔桩侧阻力;当桩侧无后注浆时,抗拔极限承载力较低,桩顶上拔量较大,并具有较大离散性;桩侧后注浆可解决泥皮效应,大幅提升抗拔极限承载力;同组对比试验的无后注浆与有后注浆抗拔桩的轴力传递与侧阻力分布规律相似,而长度较短的嵌岩桩和中长桩侧阻力分布规律不同;按我国有关标准经验公式计算的无后注浆灌注桩抗拔极限承载力结果被高估。

基于堆载法的泥皮对基桩侧阻力影响分析

为研究泥皮对基桩侧阻力的影响,通过堆载的试验方法,对贵州某工程3根基桩进行桩基静载荷试验,从荷载-沉降曲线、荷载传递规律及实测结果方面进行论述,分析了泥皮对基桩侧阻力的影响,结果表明摩擦端承桩的桩侧阻力比桩端阻力先一步发挥,上端侧阻力比下部侧阻力先一步发挥,干作业旋挖成孔时的孔壁泥皮严重影响桩侧阻力对于桩顶荷载分担作用。文中提出摩擦端承桩干作业旋挖成孔无泥皮时,中风化白云岩的侧阻力实测值接近甚至大于标准经验范围值的上限值,有泥皮时的侧阻力仅能发挥至无泥皮时的36.4%~45.5%,控制孔壁泥皮可使桩侧阻力得到充分发挥。研究成果可为后续类似工程基桩施工的质量控制、承载力计算及类似研究提供参考依据。

中空夹层钢管混凝土构件轴压性能有限元分析

为探明中空夹层钢管混凝土(CFDST)构件轴压性能的影响因素,在已有钢管混凝土柱轴压试验基础上,构建数值分析模型,开展长径比、空心率、内钢管壁厚、夹层混凝土抗压强度等参数对中空夹层钢管混凝土构件轴压性能的影响规律的研究。研究结果表明:研究参数范围内,轴压极限承载力随内钢管壁厚、夹层混凝土强度的增大,空心率、长径比的减小而增大。内钢管壁厚增大1 mm,轴压极限承载力提高2.9%~3.7%,承载力增长系数增大约0.7%;混凝土强度从C40增加到C90,圆截面试件轴压承载力增大了68%;方截面试件轴压承载力增大了53%;空心率每增大0.1,轴压极限承载力降低3.4%~8.7%,承载力增长系数减小约5%;圆截面试件长径比从2.2增大到7.2,承载力下降了3%。方截面试件长径比从2.2增大到5.7,承载力下降10%。长径比对构件的极限承载力影响,明显低于空心率、内钢管壁厚和内填混凝土强度对构件极限承载力的影响程度。随着试件长径比的增加,试件承载力峰值有所下降,但其承载力达到峰值时的位移量不断增大,表明构件延性有所提高。随内填混凝土强度的提高,试件的承载力峰值和达到峰值时的位移都有所提高,说明增大内填混凝土强度在提高钢管混凝土承载力的同时还能改善试件的延性性能。

Estimation of Axial Pile Bearing Capacity According to Shear Strength Parameters of Soil

At pesent, it is very popular to estimate pile bearing capacity by use of empirical formula and physical indexes of soil provided in the design codes for civil construction in China. This paper attempts to apply mechanical indexes of soil and semi-empirical formulas, which are based on soil mechanical theories and were summarized and presented by Meyerhof in 1976, to calculate the axial pile bearing capacity. Loading test results of 24 single piles in Tianjin area have been collected and compared with the proposed calulation approach.

混合流态下鲨鱼皮织构滑动轴承静特性分析

轴瓦表面的织构会导致油膜厚度分布不均匀,整个流场中雷诺数差异较大,形成紊流和层流并存的混合流态。另外在高速运转工况下润滑油温度会大幅升高,从而影响其黏度及轴承承载能力等性能。鉴于鲨鱼皮结构在减阻、防污方面的成功应用,根据鲨鱼的盾鳞结构抽象建立了类鲨鱼皮二维织构的数学模型;同时考虑紊流以及油膜温度的作用,将类鲨鱼皮织构用于滑动轴承轴瓦形面的设计上,从鲨鱼皮织构的周向和轴向分布位置、织构深度、转速4个方面,对比分析了鲨鱼皮织构与球坑以及圆柱坑织构对滑动轴承静特性的影响。结果表明:1)织构位置分布对径向滑动轴承的性能影响非常大;2)不同织构深度下,鲨鱼皮织构始终表现出良好的减摩效果;3)高速紊流状态下的鲨鱼皮织构滑动轴承相比其他轴承减阻效果更加明显。

珊瑚礁灰岩钻孔灌注桩承载特性试验研究

礁灰岩是珊瑚岛礁的主体部分,钻孔灌注桩是岛礁工程建设和海洋开发中最常用的深基础之一。为揭示礁灰岩地区钻孔灌注桩的承载特性,在印度尼西亚珊瑚礁地区开展了冲击钻孔和旋挖钻孔灌注桩的现场静载试验,对比分析了冲击钻孔和旋挖钻孔灌注桩的承载特性。结果表明,冲击钻孔灌注桩的施工周期和充盈系数分别是旋挖钻孔灌注桩的24倍和1.09倍;冲击钻孔灌注桩承载特性表现为摩擦端承桩特性,旋挖钻孔灌注桩表现为摩擦桩特性;旋挖钻孔灌注的承载特性优于冲击钻孔灌注桩,其竖向极限承载力是冲击钻孔灌注桩的2.85倍,其桩周地层极限侧摩阻力是冲击成孔灌注桩的8.03倍。冲击成孔过程中在孔周形成的泥皮是造成冲击钻孔灌注桩桩周地层极限侧摩阻力降低和单桩抗压极限承载力降低的主要原因。

足底内侧皮瓣串联股前外侧皮瓣修复前足负重区及周围软组织缺损

2018年6月~2020年6月,我科采用足底内侧皮瓣串联股前外侧皮瓣修复9例前足负重区及周围软组织缺损患者,效果满意,报道如下。1材料与方法1.1病例资料本组9例,男6例,女3例,年龄39~58岁。致伤原因:交通事故伤7例,机器挤压伤2例。均有前足底软组织缺损且伴肌腱、骨质外露,缺损面积18.0 cm×10.0 cm~26.0 cm×15.0 cm。急诊一期行清创负压吸引术,合并跖骨、趾骨骨折脱位者先行骨内固定术。

考虑负摩阻力的某泵站桩基础设计

在桩基计算的工程实践中,桩侧负摩阻力计算是设计桩基竖向承载力的重点和难点,极易出错;全面认识和正确计算桩侧负摩阻力,对安全设计桩基础而言至关重要。文章通过工程实例阐述考虑负摩阻力设计桩基竖向承载力及应遵行的计算要点,避免因计算错误造成质量安全故事。建议根据桩身是否在外围填土附加荷载扩散范围内作为外围桩和内部桩划分的依据,可为类似工程提供借鉴。

旋挖灌注桩桩周泥皮对抗拔承载力影响的分析

文中结合工程实例,分析了旋挖灌注桩桩周泥皮过厚的原因及补救处理方法,对比处理前后抗拔试验的结果,对上拔荷载-桩顶上拔量U–δ曲线进行分析。结果表明,旋挖灌注桩在施工过程中桩周泥皮过厚,将导致单桩竖向抗拔承载力降低。基于此,文中提出了控制旋挖灌注桩桩周泥皮形成的措施,提高了旋挖灌注桩单桩竖向抗压承载力特征值,以供相关项目参考。

苏州地区组合后注浆钻孔桩承载特性试验分析

为深入分析苏州地区大直径组合后注浆钻孔灌注桩的竖向承载特性,采用埋设钢筋应力计的方式,分别对某超高层建筑的抗压试桩和抗拔试桩进行受力状态下桩身应力测试。通过分析实测数据,得到该工程抗压试桩、抗拔试桩的桩身轴力、桩端阻力、桩身侧摩阻力的分布情况及发挥趋势,据此分析大直径后注浆钻孔灌注桩的承载特性,可为优化设计和指导施工以及进一步完善大直径钻孔灌注桩的荷载传递机制的研究提供依据。

软土地区桩端后注浆灌注桩竖向承载性能试验研究

钻孔灌注桩因施工工艺的限制,桩底沉渣较多且难以清理,这会降低桩基的承载性能,而桩端后注浆技术通过压浆管对桩底压注水泥浆液,从而减少桩底沉渣等的负面影响,并能提高基桩的承载能力。结合软土地区中某工程的试桩在桩端注浆前后的静载试验成果的对比分析,研究其在注浆前后的承载性能变化;并通过桩身预埋钢筋应力计的测试结果分析,研究桩端后注浆对桩身轴力传递特性、桩端阻力及桩侧摩阻力发挥性状的影响。研究结果表明,桩端注浆不仅能提高桩端承载力,还能提高一定范围土层内的桩侧摩阻力,并能有效减少桩的沉降,桩端后注浆后的单桩极限承载力能较注浆前的得到明显的提高。

基于桩侧阻力强化效应的嵌岩桩承载力计算

根据常法向刚度条件下结构面剪切力学特性研究嵌岩桩的荷载传递机制。考虑桩–岩界面胶结作用,提出完整的嵌岩桩桩–岩界面剪切机制,即包括胶结破坏、滑动剪胀及剪切滑移3部分;根据桩–岩界面不同剪切阶段的力学特性,建立完整的桩–岩界面剪切本构方程。基于结构面剪切力学特性,从理论上分析嵌岩桩桩侧阻力强化效应的产生机制。研究结果表明,桩侧阻力增强效应在整个桩侧都有发生,但在桩端附近桩侧最为明显。在机制分析的基础上,提出考虑桩侧阻力强化效应的嵌岩桩竖向承载力理论计算方法,该法计算模式明显有别于传统桩基规范算法。工程算例对比分析结果表明,该方法计算值比桩基规范传统算法计算值更接近于现场实测静载试验结果。这一算法可为嵌岩桩设计与应用提供新的思路。

多功能触探装置及其独特测试方法

本文介绍一种多功能触探样机及其独特的测试方法。发展这项崭新的岩土工程技艺的目的在于改变和扩容现有的静力触探功能,使之成为静动双态和物理力学参数兼测的原位测试工具。在新的探测指标中,有土的冲剪强度Sp,经室内模型试验证明,土的冲剪破损机理与三轴试验压剪破损完全一致,从而可以测求土的抗剪强度τ(c,φ)指标。为求得土的动力学参数,样机中装设有三维检波器,在正反双向贯入过程中,可根据需要反复验证某一土层的纵横波速,从而求得土动力学指标。所有各项静动力学参数测试,均可通过一次向下贯入和向上提升多功能触探头来完成。

随机基础激励下承力筒—蒙皮结构的声—固耦合分析

针对航天器承力筒—蒙皮典型结构,分别基于有限元—直接边界元法和有限元—间接边界元法建立仅考虑内/外声场和同时考虑内外声场的声—固耦合模型,开展典型结构在随机基础激励下的声—固耦合研究,并重点分析内外声场和声—固耦合效应对典型结构固有特性及动响应的影响。研究结果表明:考虑声—固耦合效应后结构振型未发生变化但固有频率降低,仅考虑单一声场效应时固有频率较同时考虑内外声场时升高;声—固耦合效应使结构的响应整体上降低,但在与激励方向平行的蒙皮处由于内声场的作用而增大;内声场对动响应的影响大于外声场。

地下连续墙垂直承载力试验研究

近年来,把地下连续墙作为承重结构的工程实例越来越多,为了给今后的设计和施工提供合理的依据,我们在国内首次进行了单片地下连续墙的垂直静荷载现场试验。对地下墙的荷载传递机理及垂直承载力进行了研究,分析了墙端阻力和侧壁摩阻力随位移发展而发挥的特性及它们之间的相互影响关系,提出了侧壁摩阻力的计算模型及地下连续墙垂直承载力的设计方法,可供工程界参考应用。

黄土地区长短组合桩的承载力及变形特性试验研究

黄土地区新型桩基问题研究匮乏,为了在黄土地区引入并推广长短组合桩基础,需深入研究该桩基的承载性状。研制了室内模型试验装置,在单桩、4根组合桩及8根组合桩工况下通过伺服加载系统对试验装置进行了加载,全面地分析了桩身承载力和变形特性。结果表明:桩身轴力和侧摩阻力的发挥具有异步性,长桩的破坏形式为刺入型破坏,但短桩不是很明显;在4根桩组合试验工况中,桩身承载力极限值与单桩略相等,桩侧摩阻力最大值出现的位置与单桩相比有所不同,长桩分担的荷载比例比短桩高;在8根桩组合试验工况中,在每级荷载作用下角桩的桩身荷载均比边桩、中心桩都大,与单桩承载力相比,其长桩(角桩、边桩)和短桩(中心桩)的桩身承载力及桩侧摩阻力均有显著的提高,角桩的桩顶荷载分担比略高于边桩。

软土中钻孔灌注桩的承载力研究

本文回顾了钻孔灌注桩在上海地区的使用与发展过程,报道了30～70m深度范围内的该类桩的承载能力。获得了上海地区代表性土层的极限桩侧摩阻力平均τ值、极限桩端阻力σ值的量测值,并与规范建议值作了比较;发现实测σ值约为规范值的1/2,平均τ值接近于规范值。