邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

基于荷载传递法的CFG桩复合地基沉降计算

深入分析了CFG桩复合地基的荷载传递机制,针对CFG桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点,基于荷载传递法,通过简化桩土单元体竖向相对位移分布模式,引入弹塑性荷载传递模型,并考虑桩体的上刺与下刺变形,建立出CFG桩复合地基沉降计算的基本微分方程,进而提出了一种新的能考虑桩-土-垫层体系共同作用的复合地基沉降计算方法。采用该沉降计算方法对某试验进行分析,其结果表明,沉降计算值与实测值吻合较好,且该方法计算工作量小,便于工程应用。

刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基沉降计算

为了计算复合地基沉降并研究其相关影响因素,首先,考虑界面相对位移对界面侧摩阻力的影响,获得理想弹塑性荷载传递函数;然后,根据荷载传递法的基本原理,建立砼芯、水泥土桩和桩周土三者各自的平衡微分方程,得到三者相应的应力位移表达式;最后,通过与数值模拟对比验证了该方法的可靠性,分析了上部荷载、含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量对复合地基沉降量的影响。研究结果表明:刚性基础下砼芯水泥土桩复合地基中砼芯承担了较大部分的上部荷载,水泥土桩次之,桩周土的荷载分担比最小;随着荷载增大,砼芯的荷载分担比逐渐减小,桩周土和水泥土桩的荷载分担比逐渐增加,荷载由砼芯向外逐步传递到水泥土桩与桩周土;随着上部荷载减小,含芯率、面积置换率、桩周土和下卧层压缩模量增加,复合地基沉降量逐步减小,其中含芯率的影响相对较小;除下卧层压缩模量外,各影响因素对桩周土压缩量的影响程度显著大于下卧层土体压缩量的影响程度。

刚性桩复合地基桩土应力比计算

分别取桩、土单元进行受力分析,建立变形协调微分方程.基于荷载传递法,考虑群桩效应的影响,计算出桩与桩侧单位厚度土相互作用的等效刚度系数.根据桩、土和垫层的协同作用及边界条件,求得了刚性桩复合地基桩土应力比,并对影响桩土应力比的参数进行了分析.本文方法考虑了群桩效应、侧向土压力等因素对桩侧摩阻力的影响,对已有的模型试验进行计算,所得计算结果与实测结果较为吻合,验证了该方法的合理性,对工程实践具有一定的指导意义.

碎石垫层在水泥粉喷桩复合地基中的应用研究

本文通过粉喷桩复合地基有无垫层的现场试验 ,测试了桩身应力应变曲线 ,对碎石垫层的荷载“调整均化”作用、承载力提高情况和荷载传递规律等进行了详细的对比分析研究 ,并就碎石垫层在粉喷桩复合地基中的应用效果作了分析。

基于滑块位移法大桩帽刚性短桩荷载传递特性分析

通过分析室内模型试验和数值模拟成果发现,随着荷载的不断增加,大桩帽刚性短桩桩帽下地基土体最终发生侧向整体剪切滑移破坏,而下部桩体则发生向下刺入破坏。据此,提出了一种滑块位移法分析桩帽下地基土体的荷载-位移关系,而下部桩体的荷载-位移关系则采用荷载传递法进行分析。然后,基于上、下两部分的位移协调条件,叠加得到大桩帽刚性短桩的荷载-位移关系曲线(P-s曲线)。同时,采用模型试验结果对此方法进行了验证,结果表明,采用此方法得到的P-s曲线与试验结果吻合良好。最后,利用本文计算模型分析了不同的帽桩直径比D/d以及桩长与桩帽直径比L/D对大桩帽刚性短桩承载力的影响,结果表明,在软土地基中宜采用帽桩直径比D/d>2和桩长与桩帽直径比L/D<10的带帽桩。

桩-网复合地基桩与土的相互作用解析法

本文采用荷载传递法和剪切位移法分析桩-网复合地基中单桩与桩间土的相互作用,得出单桩的桩身位移、轴力公式。根据力的平衡及位移协调原理,推导出桩与桩、桩与土之间的相互作用系数,从而得出群桩与土的柔度矩阵表达式。采用ABAQUS软件进行不同桩长下的群桩复合地基有限元计算,计算值与解析公式计算出的结果接近;将文献中的现场实测数据与解析计算结果比较,解析计算的相互作用系数和实测数据较吻合,说明本文的解析法计算公式准确性较好,对工程有一定的参考价值。

考虑负摩阻力的刚性桩复合地基桩土应力比计算

在考虑桩体负摩阻力作用的条件下,针对刚性桩复合地基中桩-土-垫层相互作用特点,引入"中性点"概念和改进后的弹塑性荷载传递模型,并考虑桩顶对垫层的上刺入变形以及桩端对下卧层的下刺入变形,通过桩-土-垫层的竖向变形条件推导得到了刚性桩复合地基桩土应力比计算新公式。应用该计算方法对工程实例进行分析后结果表明,当桩侧摩阻力发挥到一定程度时,计算结果与实际情况十分接近。

夯实水泥土桩复合地基工作机理分析

分析了单桩荷载传递法沉降计算原理,并结合工程实例,运用荷载传递法结合Geddes公式计算了夯实水泥土单桩的荷载—位移曲线,并与实测结果进行了比较,对同类工程的设计和施工有较大的指导意义。

考虑高路堤土拱效应层状地基中带帽刚性桩复合地基的承载特性

为了给高路堤下带帽刚性桩复合地基提供设计依据,针对高路堤下带帽刚性桩复合地基荷载传递特点,将带帽桩和桩帽下部分土体视为复合桩体,同时假定复合桩体间土体的位移模式,并考虑高路堤填土的土拱效应和桩帽间土体的成层性,基于变形协调原理,建立了高路堤-复合桩体-桩帽间土体相互耦合的荷载传递模型,推导得到了高路堤荷载作用下带帽刚性桩复合地基的桩土应力比和桩土差异沉降计算公式,以工程实例验证了该计算方法的合理性,并分析了桩长、桩间土压缩模量、桩帽截面尺寸、桩间距等因素对桩土应力比的影响。研究结果表明:桩长、桩间土压缩模量和桩帽截面尺寸对桩土应力比影响显著,而桩间距、填土内摩擦角、填土黏聚力和填土压缩模量对桩土应力比影响较小。

刚性桩复合地基桩土应力比的时效分析及计算方法

为了研究考虑时效的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法,首先对桩体承载力和桩间土排水固结理论进行分析,假设桩间土体为均质材料,且考虑土体沉降时忽略桩体的存在,考虑到刚性桩复合地基仅在竖向排水固结,采用太沙基一维固结理论,开展了对桩体应力和桩间土应力时效性的研究。选取单根桩和其四周加固区的土体作为一个计算单元体进行分析,基于荷载传递法,得到计算单元体各组成部分的沉降变形关系,从而推导出刚性桩复合地基中各个构成部位之间的变形关系表达式。之后将桩侧摩阻力分布曲线进行合理简化,得到桩体应力和土体应力随深度变化的表达式,再联合之前得到的变形协调方程,可解得桩顶部位桩体应力和桩间土应力,引入考虑时效性的桩土应力比修正系数,从而推得考虑时间效应后的桩土应力比计算式。最后在某工程中使用该方法对其进行了计算分析,得到不同地质条件下桩土应力比随时间变化的关系曲线。研究结果表明:刚性桩复合地基中桩土应力比具有较为显著的时效特性,在实际计算中不能忽视,桩土应力比时效特性表现为随时间的推移而增大,当桩间土地基压缩模量减小时桩土应力比增大,桩土应力比出现峰值时,刚性桩受力最不利,设计中应加以考虑,随后桩土应力比有所减小,最后趋于稳定。

柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算

针对刚性桩复合地基中桩、土、垫层相互作用特点,通过拟合桩土单元体竖向相对位移分布函数,引入弹塑性荷载传递模型,并考虑桩体的上刺与下刺变形以及中性点和桩土界面变形协调,对桩土相对位移变形形式、桩侧摩阻力变化规律、桩端土反力模型作一定的简化,建立出刚性桩桩复合地基沉降计算的基本微分方程,进而提出了一种新的能考虑桩-土-垫层体系共同作用的柔性基础下刚性桩复合地基沉降计算方法。最后,采用该沉降计算方法对模型试验及工程实例进行分析。结果表明,柔性基础下与刚性基础下刚性桩复合地基变形模式与桩土应力比有很大的差异,沉降计算值及桩土应力比与实测值吻合较好,且该方法计算工作量小,能够对刚性桩复合地基沉降量计算提供参考。

软弱土地区载体桩复合地基竖向承载特性试验研究

在软弱土地区对载体桩进行载荷试验,通过监测埋设的钢筋应力计研究分析加载过程中载体桩单桩的荷载传递规律及端阻的分担情况,通过监测钢筋应力计和土压计研究分析载体桩复合地基的荷载传递规律和桩土应力比。研究发现载体桩与普通混凝土灌注桩承载力发挥不同,并且目前大部分估算单桩承载力公式不适用于载体桩,采用Vesic在1972年提出的桩端极限荷载理论公式并且合理等效桩端面积进行估算的结果比较接近实测值。

黄土地区刚-柔性桩复合地基的承载机理

为了揭示湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理,开展了现场原型试验,分析了桩身和桩间土的应力在不同荷载与深度下的变化规律;通过与刚性单桩的对比,总结了刚-柔性桩复合地基的桩土相互作用特点;结合已有文献,分析了湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基与软土地区刚-柔性桩复合地基在力学表现上的差异。分析结果表明:湿陷性黄土地区刚-柔性桩复合地基中柔性桩的主要作用是挤密桩间土,消除其湿陷性,试验场地处理后湿陷系数基本小于0.015;由于柔性桩的挤密作用,桩间土的承载力得以充分发挥,刚性桩的荷载传递能力得以增强;软土地区柔性桩的荷载分担率一般大于桩间土,由于黄土的承载力较高及柔性桩与桩间土的模量比小,湿陷性黄土地区桩间土的荷载分担率稳定在26%左右,远大于柔性桩的7%;复合地基中的刚性桩属于端承摩擦桩,随着荷载增加,刚性桩的荷载传递能力逐渐强化,荷载分担率逐渐增加,最终稳定在67%左右;刚性桩荷载传递能力的增强并不利于刚-柔性桩复合地基承载能力的充分发挥,在设计时需要充分考虑对纯摩擦桩有效桩长的影响,以及对端承摩擦桩桩端土体承载能力的影响。