不同桩距支盘桩群桩水平承载性状试验研究

为了研究群桩在水平荷载作用下的工作性状,在国内外研究成果的基础上,通过室内模型试验,研究了不同桩距对支盘桩群桩水平承载性状的影响,试验过程中测试支盘桩群桩的工作性状参数,包括承台顶水平位移、桩身应变(弯矩)以及桩周土压力。研究表明,水平荷载作用下不同桩距支盘桩两桩群桩的受力和变形特征不同。

吸力桩基础承载性能模型试验及数值模拟研究

吸力桩基础的承载涉及桩-土耦合作用,其承载模式与桩径和入土深度密切相关,是目前海洋岩土工程研究的热点。针对水下生产系统吸力桩基础的受荷载特点,研发了室内双向加载试验装备与测试系统,设计了1∶20的吸力桩模型,采用模型试验方法测定了吸力桩基础的竖向、水平承载力曲线及V-H复合承载力包络线。试验结果论证了双向加荷试验系统得到吸力桩基础承载力包络线的有效性,揭示了吸力桩基础的单向和复合承载模式。为分析吸力桩基础承载性能的影响因素,建立了吸力桩基础的数值模型,利用模型试验结果对数值模拟计算结果的可靠性进行了验证;采用验证后的数值模型研究了吸力桩基础长径比、土体抗剪切强度不均匀性和桩-土开脱等因素对吸力桩基础承载性能的影响。结果表明:吸力桩基础的承载特性受基础长径比和土体抗剪切强度不均匀性的影响显著;桩后桩-土张拉裂缝的产生会降低基础的承载性能,但对归一化的承载力包络线形状基本没有影响。本研究为水下生产系统吸力桩基础设计研究提供了参考。

阵列式位移计测试技术在吸入式组合桩力学试验中的应用

阵列式位移计(SAA)应用微电机系统(MEMS)加速度测试仪测量相应的位移,倾斜角和加速度。该方法具有很高的精度,且该系统能够动态跟踪测试,并且可以重复利用。本文介绍了SAA测试系统在吸入式组合桩承载力特性模型试验研究中的应用,该模型试验研究了不同长径比、荷载作用角度和桩间距3个重要因素对桩的斜向承载力的影响。结果表明:SAA测试系统可全面,直观地反映出组合桩模型在不同长径比、荷载作用角度和桩间距的桩体在不同级的荷载下的沿着桩深各点位移情况,而且能较好的显示桩体在极限荷载的情况下位移的突变,为桩体周围土体的极限荷载下的破坏标准的确立提供依据。

预制桩施工残余应力分布规律及其对抗拔承载特性的影响

预制桩沉桩施工阶段形成的桩身残余应力对抗拔桩的工作性状有影响。模型试验观测了5根不同型号的实心方桩在粉细砂地基中压桩时施工残余应力、拔桩时桩身轴力及桩端吸力。结果表明:贯入深度越大,桩身残余应力积累效应越明显,单位贯入度对应的残余应力最大值增长幅度与桩身截面尺寸,桩端深度均有关;拔桩初期,桩身内存在拉、压轴力分界面,伴随荷载水平提高,分界面逐渐下移,直至最终消失;拔桩后期,桩端以下形成空穴,产生桩端吸力,桩底土层越密实,该现象越明显;在考虑施工残余应力的基础上,提出了抗拔桩承载力计算方法,并和实测结果进行对比。