桩—土—钢、砼结构动力相互作用试验对比研究

为了分析不同上部结构-桩-土相互作用规律,分别进行了钢框架结构-桩-土模型和混凝土结构-桩-土模型的振动台试验,并对试验模型进行了相应的有限元数值模拟分析。试验采用三维叠层剪切模型箱,土体为均匀粉质黏土,钢结构和混凝土结构模型为简化的3层框架结构,桩基为3×3根群桩,桩径为10 cm,桩长为200 cm,输入为人工地震动时程,按时间相似比压缩1/5。振动台对比试验结果表明,相同几何尺寸的结构试验模型,混凝土结构的整体刚度大于钢结构,因此振动频率大于钢结构;相同地震作用下,钢框架结构模型加速度反应明显大于混凝土结构,桩身加速度放大系数前者为后者1.15~1.2倍,上部结构可达2倍,钢框架结构模型反应谱的卓越周期更长。有限元数值模拟的结果定性地验证了试验结果的合理性。

钢渣混凝土桩土相互作用机理试验研究

通过设计桩土相互作用可视化试验装置,模拟钢渣混凝土桩加固吹填土地基,对桩周土体的水分含量、孔压值以及桩体对土体的扰动情况进行监测分析,并利用宏观、细观和微观相结合的试验手段,深入研究桩土间产生的物理化学反应及其产物。试验结果表明,桩体具有膨胀挤密土体的作用;桩体能够加快土体的排水减压过程;桩土间产生的物理化学反应及其产物对地基稳定性有着正向加强作用。

六盘水某污水厂地基处理设计与分析

本文以六盘水九洞桥污水处理工程为例,结合地勘报告对拟建场地内地基进行了桩基础、换填垫层、沉管灌注桩复合地基等地基处理方案的对比与分析;并根据建构筑物平面尺寸及荷载大小确定其地基处理方案。介绍了换填垫层、沉管灌注桩的地基处理计算和设计;对主要水池构筑物地基处理后的承载力变化和地基变形进行计算分析。阐述了复合地基施工阶段主要步骤及技术难点,沉管灌注桩静载荷试验的验收依据和换填垫层压实度、承载力检测的要点。通过对本案例设计与分析,为今后岩溶发育场地类似工程的地基处理提供设计参考。

卡拉水电站工程大直径旋挖桩群施工

卡拉水电站位于雅砻江中游河段,电站导流洞出口对岸存在一滑坡体,为消除导流洞过流对滑坡体前缘的冲刷影响,需对此滑坡体坡脚采用紧密布置的钢筋混凝土旋挖抗冲桩进行防护。本文对大直径旋挖桩群施工从地质复勘、生产性试验、成孔、钢筋笼安装制作、混凝土浇筑到基桩检测等整个工艺流程进行了阐述,该工程措施为导流洞提前过流、提前截流创造了条件。可为类似工程参考。

海文跨海大桥设计关键技术

海文跨海大桥是中国首座跨越地震活动断层的跨海桥梁,主桥为独塔半飘浮体系斜拉桥,跨径布置为(230+230)m,跨断裂带引桥为57~60 m不等跨径的简支钢箱梁。针对项目强震、强风、强腐蚀等复杂建设条件,该桥主梁采用自重轻、抗风性能优、疲劳耐久的STC轻型组合扁平钢箱梁结构;桥塔采用承台无系梁的横向“人”字形塔、环向预应力锚固系统;通过与沉井方案比选,提出桥塔基础采用超大直径4.3 m的钢管复合桩,以解决强震作用下基础的受力与微风化花岗岩地质施工的难题;采用提出的钢-STC钢箱梁简支桥面连续构造、三维可调节的钢垫石支撑技术方案,以解决跨断裂带钢箱梁日常行车舒适性与强震下桥梁易修复的难题。开展钢箱梁简支桥面连续构造理论及荷载足尺模型试验、1∶20主桥振动台模型试验、抗风模型风洞试验等相关研究,验证了结构的可靠性及适应性。

钢管混凝土复合桩横轴向承载特性离心模型试验研究

作为水域环境中桥梁桩基施工围堰结构,钢护筒得到越来越广泛的应用,钢护筒与钢筋混凝土桩形成钢管混凝土复合桩,其横轴向承载特性与普通钢筋混凝土桩存在巨大差异。针对水域环境中钢管混凝土复合桩的特点,选取钢管埋深和钢管挤土区土体模量两种研究变量,通过离心模型试验的方法研究了钢管混凝土复合桩的横轴向承载特性,得到了钢管混凝土复合桩的桩侧土抗力曲线、H-y曲线及桩身弯矩曲线。试验结果表明:钢管埋深在12cm范围内增大时,能明显提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,超过12cm后继续增大钢管埋深,钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力仍继续增大,但增幅已不明显;钢管挤土区土体模量的增大能提高钢管混凝土复合桩横轴向极限承载力,但增幅度较小。研究成果将为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论依据与技术保障。

钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响

作为水域中桩基础施工的围堰结构,钢护筒的应用愈加广泛,钢护筒因为施工或者拆除困难等原因有时不再回收,从而与钢筋混凝土材料一起形成钢管混凝土复合桩。为探明钢管埋深对钢管混凝土复合桩竖向承载特性的影响,通过离心模型试验,着重研究钢管埋深对钢管混凝土复合桩桩侧摩阻力、桩端阻力等因素的影响。结果表明:钢管混凝土复合桩的上部钢管段(钢护筒)合理埋深为桩长的1/3,当钢管段埋深小于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力会出现双峰现象,当钢管段埋深大于1/3桩长时,钢管混凝土复合桩的桩侧摩阻力双峰现象将逐渐消失;根据钢管混凝土复合桩的竖向承载特性,提出适用于钢管混凝土复合桩的竖向极限承载力计算公式,以期为钢管混凝土复合桩的设计与施工提供理论指导。

大直径钢管混凝土桩的设计、施工及试验

为研究大直径钢管混凝土桩在桥梁工程中的应用,以某预应力混凝土连续刚构桥为背景,分析该类桩基的设计、施工及试验。该桥采用高桩承台钻孔桩基础(由4根直径为1.8m的钢管混凝土嵌岩柱桩构成),根据桩基连接构造的合理设计原则,钢管混凝土桩与承台采用环形牛腿连接,与基岩采用双套管连接。钢管混凝土桩采用栽桩法和桩侧填石压浆工艺施工。通过对桩顶悬臂端施加水平荷载进行单桩抗推刚度试验,结果证明了该桥钢管混凝土桩是安全可靠的。

FRP管混凝土桩与钢管混凝土桩黏结性能对比分析

为对比研究FRP管混凝土桩和钢管混凝土桩的黏结性能,进行了4组推出试验,分析了黏结方式、混凝土种类、试件长细比、外管壁厚等对黏结性能的影响.结果表明:相同试验条件下,钢管混凝土试件的黏结强度明显大于FRP管混凝土试件;使用膨胀混凝土、增大试件长径比及增大外管壁厚均可提高试件的黏结强度,但使用膨胀混凝土的提高效果最明显,可使其增大近10倍;不同的黏结方式下,应变随滑移量及截面高度的变化关系不同,对于直接黏结型试件,靠近荷载施加部位的应力首先发挥,而螺纹型试件的应变沿整个试件高度同时发挥.

钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验研究

钢管混凝土嵌岩桩是深水和浅覆盖层环境下的新型深基础型式,在内河深水码头建设中应用广泛。针对船舶撞击力、波浪力及水流力等周期性水平荷载作用下内河港口钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载特性,制作了3根1∶7.3的大比尺钢管混凝土嵌岩桩模型,沿桩身不同高度在钢管外侧、对应内侧混凝土块及内置受力钢筋上分别布置应变测点,以18.0、22.5和27.0 kN为循环幅值,开展钢管混凝土嵌岩桩钢-混凝土联合承载规律试验。结果表明:桩身钢-混凝土应变均包括线性增长、平稳波动、剧烈震动和急剧下降4个阶段,各阶段占疲劳寿命8.66%、79.66%、6.06%和5.62%;同一桩身截面外侧钢管应变与内侧对应混凝土应变差异较大,最大超过混凝土应变的80%,而内置钢筋与混凝土始终保持应变协同,最大应变差不超过混凝土应变的20%;在弯矩较小的桩顶处,桩身弯矩主要由内侧混凝土承担,占比超过70%,沿桩身往下,钢管承担的截面弯矩比逐渐增大,在桩身底部,两者弯矩占比近似相等,钢管与混凝土受弯同步,在同一桩身截面处,循环幅值越大,两者越早达到受弯协同状态。

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工，围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷栽，为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素，并得到粘结力的可靠取值，制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩，下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑，在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系，中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验，并进行了仿真计算分析。结果表明：C25封底混凝土粘结力为0．3～0．54MPa，目前设计使用的粘结力经验值偏安全；混凝土强度等级越高，粘结力越大；封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显；施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。

厦门嘉庚体育馆结构设计

厦门嘉庚体育馆为空间球体结构,采用预应力管桩,看台为混凝土结构,屋顶为三角形Q345C钢管桁架,桁架的跨度、高度、弧线曲率各不相同,节点连续相贯,整个桁架成空间梭形;采用风洞试验结果,进行风荷载计算;结构分析使用Sap845.1版与Sap2000进行对比,其分析结果合理、精确。

《预制高强混凝土薄壁钢管桩》行业标准简介

简述了建设行业标准JGJ/T 272-2010《预制高强混凝土薄壁钢管桩》的编制背景、编制目的和意义,详细说明了标准条文的具体内容,提出了实施过程中应注意的问题。

安庆发电厂一期工程综合试桩

结合安庆发电厂工程建筑特点，通过综合试桩选择桩型，确保桩基工程的科学性、可靠性，和经济上的合理性，达到节省投资、缩短工期、优化设计、指导施工及对工程质量有效监督的目的。

钢纤维混凝土五桩承台冲切承载力试验

制作了12个混凝土和钢纤维混凝土五桩承台试件并进行了静载试验,观察承台的破坏形态,指出影响承台承载力的主要因素有混凝土强度、承台有效厚度、承台距厚比、配筋量与配筋方式、钢纤维体积率fρ和钢纤维长径比lf/df等。提出了钢纤维混凝土五桩承台抗冲承载力的计算公式,试验数据和理论计算结果表明,与普通钢筋混凝土承台相比,钢纤维混凝土五桩承台抗冲承载力有较大幅度的提高,承台的厚度明显降低。

基于原型试验的黄土地区钢管——混凝土组合桩单桩横向抗力特性分析

为研究水平荷载作用下黄土地区钢管—混凝土组合桩的横向抗力特性,结合山西芮城某光伏发电厂桩基工程现场试验结果,分析了在水平推力作用下钢管—混凝土组合桩桩顶位移梯度、地基土水平抗力比例系数等的变化规律。研究结果表明:随着水平推力增大,不同埋深桩桩顶位移梯度均呈不断增大变化趋势,水平推力每增加3 k N,桩顶位移平均增大8. 07×10-2mm·k N-1;随着水平推力增大,桩侧地基土水平抗力比例系数呈不断减小变化趋势,水平推力每增加3 k N,地基土水平抗力比例系数平均减小79. 22 MN/m4;随着桩顶水平位移量增大,桩周地基土水平抗力比例系数均呈不断减小变化趋势,且水平位移量平均每增加0. 95 mm,地基土水平抗力比例系数平均增大29. 84 MN/m4。

钢管混凝土复合桩模型试验方案设计

拟对某大桥钢管混凝土复合桩进行模型试验研究,通过资料收集、理论计算、数值模拟等多种技术路线,确定了试验的模型以及加载和测试方案,据此完成的试验研究成果对实际工程的各项设计参数及计算理论提供试验数据支撑和参考依据,同时也可为以后同类型模型试验提供积极的指导和经验参考。

钢管混凝土桩低应变动测响应研究

为更好地服务于钢管混凝土桩的低应变测试,文章建立钢管混凝土桩和混凝土桩三维有限元模型,对钢管混凝土桩和混凝土桩的低应变瞬态动测响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的速度响应结果。通过对钢管混凝土桩和混凝土桩的速度时域响应和速度云图的对比,分析钢管混凝土桩桩顶速度时域响应特性和桩身应力波传播特性,同时得出一类典型缺陷钢管混凝土桩顶速度响应曲线的规律。研究结果表明:钢管混凝土桩顶入射波存在与混凝土桩类似的三维效应,当桩身长度较短时,桩顶面距桩心距离越远点的桩底反射波到达时间越早,波峰值越小;应力波在钢管混凝土桩中传播较混凝土桩快,当速度波传播到达一定深度后速度波波前呈拱形传播,对应的混凝土桩呈平面传播;变模量钢管混凝土缺陷桩的缺陷反射波规律和混凝土桩一致,混凝土桩的缺陷反射波较钢管混凝土桩更为显著。

钢管混凝土桩加固巨型溶洞回填体离心模型试验研究

成都—贵阳高速铁路玉京山隧道穿越一巨型溶洞,现场按照“全回填,后开挖,最后采用钢管混凝土桩加固”方式进行了处置,为探究基于此处置方法的土体长期沉降和承载特性,开展钢管混凝土桩加固回填体离心模型试验。结果表明:在隧道自重荷载作用下,土体变形经历了急剧增长、增长减缓和缓慢变形三个阶段,急剧增长阶段产生的沉降最大,缓慢变形阶段持续时间最长;管桩加固模型10年累计沉降为3.76 mm,未加固模型沉降为6.16 mm,加固模型相比于未加固模型沉降减小约39%;试验开始后的310 d内土压力变化较为明显,桩顶土压力减小,桩间土压力增大,桩顶土压力向桩间转移,之后便趋于稳定。研究结果为铁路隧道溶洞处置提供了一种可行方法。

东海大桥大体积混凝土海上施工技术

以东海大桥承台大体积混凝土海上浇筑为背景,介绍钢套箱承台大体积混凝土养护工艺、东海大桥承台大体积混凝土中试试验和承台大体积混凝土浇筑实际情况。