劲性复合桩承载性能现场试验研究

劲性复合桩是一种在水泥土桩中植入混凝土管桩的新型桩基础形式,是实现绿色低碳建造的重要技术手段。为研究劲性复合桩在近海地基土层中的承载性能,基于南通市洋吕铁路项目场地开展了劲性复合桩及其对应管桩的竖向和水平静载试验,通过对比劲性复合桩和PHC管桩的现场试验结果,探讨了劲性复合桩的加固机理及变形规律。试验结果表明:劲性复合桩极限承载力提高显著,竖向承载力较PHC管桩提高了48%,其中桩侧阻力最高增幅达58%,桩端阻力仅占比3.75%,属于摩擦型桩;水平承载力提高了50%,桩顶转角稳定;在变形上,劲性复合桩桩头刚度提升明显,且回弹率高\,卸载后残余变形小;此外无论是竖向受荷时的桩侧阻力峰值点还是水平受荷时的桩身弯矩峰值点,劲性复合桩较管桩均呈明显上移,充分发挥了浅层土体的承载性能,在未来工程设计中可采用此桩基形式进一步优化桩长。

自平衡法在桩身竖向抗压承载力检测中的应用探讨

结合某钻孔灌注桩工程自平衡法检测桩身竖向抗压承载力应用实例,介绍自平衡法单桩静载荷检测试验原理,对依据规范进行检测和数据分析中遇到的问题进行探讨。自平衡点位置的确定是影响试验结果的关键,实际工程中可增加试桩数量,根据前桩试验情况对后桩平衡点位置进行及时调整,保证能够采用等效转换方式确定桩身极限承载力;依据规范进行等效转换计算时,在上段桩总位移小于下段桩总位移时,会存在某级荷载之后无法进行等效计算的情形;抗压摩阻力转换系数的选取对桩身抗压承载力计算结果影响较大,应结合勘察报告和当地经验合理取值,工程实际中可分别对不同抗压摩阻力转换系数给出不同极限承载力检值。

基于有限差分法的动压气体止推轴承静态特性分析

利用有限差分法对刚性表面和柔性表面两种动压气体轴承的无量纲控制方程进行分析求解,得到了两种轴承在理想支承条件下的压力分布,并由压力分布计算了承载力和摩擦力矩;分析了结构参数对两种轴承静态特性参数的影响。理论分析结果表明:相对于刚性表面气体止推轴承,柔性表面气体止推轴承平台区域的压力分布更加平缓;当柔度较小时,柔性表面动压气体轴承的承载力与刚性表面相当;选取适当的结构参数,可得到理论上的最大承载力以及较小的摩擦力矩。

转动惯量测试台磁悬浮系统电磁阻尼的研究

采用扭摆振动振幅测试法 ,对轴向最大负荷为 10kN的转动惯量测试台磁悬浮系统的电磁阻尼进行了实验研究 ,结果表明该磁悬浮系统中径向电磁轴承的电磁阻尼起决定性作用 .同时还采用有限元法和级数法对电磁推力轴承和径向轴承中的电磁场及电磁阻尼力进行了计算 ,理论计算的结果与实验测量的结果有很好的一致性 ,由径向电磁轴承计算得到的对数衰减率仅比实验值小18% ,转动惯量的计算值与实测值的误差仅为 1 0 9% .

滚动轴承摩擦力矩的预测方法研究

测量了某型号陀螺仪轴承的摩擦力矩,用灰色系统理论对测试数据进行建模,并进行了数据的模拟预测。分析发现,预测值与原始数据非常接近,预测精度高。

固体火箭发动机滚动球窝喷管弹塑性摩擦接触承载性能分析

固体火箭发动机滚动球窝喷管的弹塑性摩擦接触承载性能,属于复杂结构在复杂载荷作用下的弹塑性摩擦接触问题,它直接决定着系统的结构设计和功能发挥。为保证系统在承受极端工作载荷时,喷管不产生大的轴向位移,阴球、阳球与滚动体间具有一定的接触强度,同时不产生过量的塑性变形,设计阶段,基于计算精度高的三维摩擦接触问题的Lagrange乘子法,解决了与弹塑性耦合的算法问题;在滚动体运动分析及摩擦测试的基础上,模拟系统冷试车冲压试验,充分考虑材料表面强化层,建立了各构件间的弹塑性摩擦接触模型。有限元计算结果及冷试车分解试验、系统作动力矩测试试验结果表明,系统弹塑性摩擦接触承载性能满足结构设计要求,有限元建模及计算结果正确。

自平衡试验与传统试验的比对研究

本文介绍了原位试验过程,对一根原型桩分别进行了自平衡试验、抗压试验和抗拔试验,抗压试验过程中测量了荷载箱在分级荷载下的荷载,同时用钢筋计测量了桩身应力,分析了自平衡试验与传统静载荷试验中极限承载力的差异,得到了自平衡承载力转换为抗压、抗拔承载力的转换系数。试验结果表明,上桩的抗压承载力最大,自平衡承载力次之,抗拔承载力最小;有桩端支撑时,桩侧承担的荷载增加了29.04%,说明增加桩端阻力可以增加桩侧摩阻力;在自平衡载荷试验和抗压试验均达到极限状态时,自平衡试验的荷载箱受力荷载大于抗压试验时的荷载,说明自平衡试验对应的极限端阻力大于抗压状态下的极限端阻力;上桩在没有端承条件下的抗压承载力与自平衡承载力相等,说明在相同端承条件下,上桩的自平衡摩阻力与抗压摩阻力不存在明显差异。

轴系摩擦力矩测试系统的设计与实现

对轴承摩擦力矩的产生机理进行归纳、总结、研究,基于力矩测试基本方法,提出了一种简单有效的测试方法,通过机械结构及软硬件的设计,完成了一套轴系摩擦力矩测试系统,经用于某型号轴系的检验,可满足测试要求。

宁江松花江特大桥桩基承载力模拟试验研究

在宁江松花江特大桥试桩中采用模拟试验法和自平衡试验法两种方法测试桩基承载力,其中模拟试验法是通过室内中型剪切试验确定桩身与各地层间的c,φ值,从而得出桩侧摩阻力,由桩端弱风化泥岩三轴试验确定桩端承载力,两者之和为桩基承载力。通过模拟试验法与自平衡法对桩基承载力的对比研究,可以得出计算更简单、效果更好的方法。

三轴气浮台的自动平衡系统研究

在三轴气浮台的研制发展历史中,不平衡力矩一直是限制气浮台使用的重要因素。手动调平衡是补偿不平衡力矩的重要途径,但是仅依靠手动调平衡不但费时而且调平精度不高,因此自动调平衡系统一直是上述领域的研究重点。为了补偿不平衡力矩,设计了一种基于复摆模型的自动调平衡系统。首先建立了三轴气浮台的动力学模型,并在simulink里进行了建模与仿真,得到了不平衡力矩与气浮台角速度变化周期、角度变化周期的关系。然后结合动力学模型和复摆模型,在手动调平的基础上进行自动调平,最终实现了三轴气浮台的自动平衡。实验结果表明设计的自动平衡方法不仅可以缩短气浮台调节平衡的时间,而且可以提高调平精度,在工程上有较大的实际应用价值。

高速主轴滚子轴承动态摩擦力矩测试装置研究

高速主轴滚子轴承运行时,其内部的动态摩擦力矩是决定轴承摩擦磨损、发热、温升及寿命等高速性能的关键技术参数之一。利用平衡力矩法原理,针对滚子轴承的具体结构特点和运行条件,研制一种高速主轴滚子轴承动态摩擦力矩测量试验机。该试验机可以在轴承不同游隙、不同转速、不同载荷等工况条件下进行动态摩擦力矩的测试,也可以用于监测轴承全寿命周期内各个阶段的动态摩擦力矩变化情况。该试验机测试结果与文献模型计算结果具有很好的一致性,验证基于平衡力矩法的原理测量高速主轴滚子轴承的动态摩擦力矩是可行的。

基于平衡力矩法的二维弹道修正引信摩擦力矩测试方法

针对目前文献未披露二维弹道修正引信摩擦力矩测试方法,仅是在选取的特定条件下对轴承摩擦力矩进行测试,不能满足轴承在二维弹道修正引信中作用时高过载、高转速的工况要求,无法得到轴承在二维弹道修正引信全寿命周期摩擦力矩值的问题,提出了基于平衡力矩法的二维弹道修正引信摩擦力矩测试方法。该方法考虑了轴承装配、高转速和高过载对摩擦力矩的影响,将轴承装配在二维弹道修正引信中,使用马歇特锤和高速转台分别模拟引信高过载和高转速的环境,通过所设计的装置实现摩擦力矩测试。试验验证表明,该方法可有效测得不同转速、经受轴向和径向高过载后二维弹道修正引信摩擦力矩值,测试操作性强,测量条件范围广。由数据分析可知转速和径向过载对二维弹道修正引信摩擦力矩值影响较大,轴向过载对摩擦力矩值影响并不明显。与理论计算值相比,结果更加符合实际,接近真实值。

称重技术中常见的误区

称重技术中,对最常见的一些物理原理和基本概念作了分析和说明,并列举了七个方面的误区。

一种新型桩基承载力测试法在肇源松花江特大桥中的应用

在肇源大桥试桩中采用了自平衡试桩法测试桩基承载力,同时采用了一种新型桩基承载力测试法—模拟试验法,通过室内中型剪切摩擦试验给出桩身混凝土与各地层之间的c、Φ值,进而确定桩侧摩阻力。通过室内试验、数值模拟方法、动测检验综合反映桩与地层之间的作用方式和作用效果,给出不同荷载条件下的桩承载力值,通过与自平衡试验法相对比其成果可信度较高,为桩基承载力的确定提供新方法、新途径。

超大吨位自平衡法与静压法荷载试验结果比对研究

介绍了超大吨位自平衡法和拉锚静压法静载试验在桃花峪黄河大桥桩基承载力检测中的应用,依据自平衡法试验结果和拉锚静压法荷载试验结果的对比分析,对自平衡法静载试验进行了应用分析研究。研究发现,自平衡法将桩身分为两段、利用试桩本身来施加荷载,简单、方便,试验结果和静压法相比误差很小,可以有针对性地在大吨位静载试验中进行推广应用。

顾乡堤大桥桩侧摩阻力试验对比研究

顾乡堤大桥位于哈尔滨市道里区松花江南岸的顾乡堤北段和松花江公路大桥西侧。桩穿过不同性质的土层将上部结构荷载传递给桩周和桩底土层,形成复杂的桩土共同作用系统。通过静载锚桩法、自平衡法和模拟试验法论证分析桩侧摩擦力,尽可能避免了片面性考量,推荐合理的设计参考值,进而可以方便地计算出各种情况的桩基承载力值。

基于原位测试的桩基水平承载力分析

针对传统桩基水平承载力分析方法对土体参数的要求,提出采用岩土工程原位测试中的p-y曲线法对桩基水平承载力进行分析。在软土地基上对两根钻孔灌注桩进行有限元模拟,同时采用p-y曲线对钻孔灌注桩的水平承载力进行分析,结果表明:在水平荷载下,p-y曲线法能有效计算桩身水平位移、截面弯矩和土体抗力;p-y曲线计算结果与有限元数值模拟结果具有很高的拟合度,可有效反应不同土质下桩基的水平承载力变化。

自平衡法静压荷载试验应用实践

通过分析传统桩基础荷载试验的缺点 ,引出一种可测得桩端阻力、桩侧土摩阻力及单桩极限承载力的静荷载试验新方法———自平衡法。介绍了自平衡法的测试原理、加载设备、测试数据分析等关键点。结合工程实例叙述了利用自平衡法结合其它测试元件确定桩侧土体摩阻力、桩端阻力及单桩极限承载力的全过程。

桩基承载力自平衡试验法在济宁运河桥中的应用

该文介绍了桩基自平衡试验法在济宁市太白楼西路运河大桥工程中的应用。概述了自平衡法的基本原理、测试方法及过程,并对测试数据进行了整理和分析。应用结果表明,试验可靠,测试取得较好的工程效果。

景德特大桥跨104国道及京沪铁路转体称重试验分析与应用

石济客专景德特大桥跨104国道及京沪铁路既有线,为有砟轨道(48+80+48)m预应力混凝土连续箱梁,采用转体施工,为保证转体施工的顺利转动和安全稳定,转体前应进行平衡配重试验,并采取措施使转体结构两方向达到平衡。介绍了称重试验的内容及试验原理,对试验数据进行了计算及分析,得到了平衡配重的方案,实际转体过程证明了方案可行。