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基于Mindlin解的单桩竖向附加应力系数

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土木工程学报 2014年第3期47卷 130-137页

作者：邱明兵刘金砺秋仁东高文生中国建筑科学研究院北京100013

基于考虑桩径影响的竖向荷载下Mindlin应力解,将单桩端阻、矩形分布侧阻、正三角形分布侧阻产生的应力表达为各分项阻力与相应附加应力系数的乘积,并将附加应力系数表示为以深径比h/d和距径比ρ/d为自变量的函数以描述其空间变化。这样... 详细信息

基于考虑桩径影响的竖向荷载下Mindlin应力解,将单桩端阻、矩形分布侧阻、正三角形分布侧阻产生的应力表达为各分项阻力与相应附加应力系数的乘积,并将附加应力系数表示为以深径比h/d和距径比ρ/d为自变量的函数以描述其空间变化。这样使得附加应力系数物理意义直观明晰,应用简单。通过对单桩附加应力系数的三维图形和附加应力系数表的分析表明:①端阻附加应力系数由桩端平面呈现柱状分布随深度演变为锥形分布,空间衰减迅速;端阻附加应力系数基本不随长径比l/d而变;②侧阻附加应力系数由桩端平面的长桶喇叭形分布演变为漏斗形分布,空间衰减缓慢;正三角形分布侧阻与矩形分布侧阻相比,其附加应力系数上部较大,且衰减较快;③侧阻是群桩应力叠加效应的主要因素,端阻影响甚微。

关键词： Mindlin应力解单桩端阻侧阻附加应力系数

长群桩基础承载力性状的大比例尺模型试验研究

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岩土工程学报 2012年第12期34卷 2233-2242页

作者：秋仁东刘金砺高文生邱明兵中国建筑科学研究院地基基础研究所北京100013

目前有关长桩基础承载性状的研究大都为工程静载试验的基桩,有关长群桩基础的承载性状的机制研究较少,亟需深入研究。通过大比例尺长群桩基础模型试验,对竖向荷载作用下的长群桩基础的承载力性状进行了深入研究,给出了基桩桩身轴力、侧... 详细信息

目前有关长桩基础承载性状的研究大都为工程静载试验的基桩,有关长群桩基础的承载性状的机制研究较少,亟需深入研究。通过大比例尺长群桩基础模型试验,对竖向荷载作用下的长群桩基础的承载力性状进行了深入研究,给出了基桩桩身轴力、侧阻力和承台底土压力的承载性状随群桩沉降发展的相关结果,深入分析了长群桩基础的承载力性状机理。该成果可为长群桩基础沉降性状的进一步研究提供依据。

关键词：长桩群桩大比例尺模型承载性状

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关于预应力混凝土管桩工程应用中的几点认识

岩土力学 2015年第S2期36卷 610-616页

作者：高文生刘金砺赵晓光邱明兵中国建筑科学研究院地基基础研究所北京100013

当前我国预应力混凝土管桩的工程应用发展迅速、量大面广,有关管桩的承载特性、设计、施工、检测等工作应引起重视。总结分析了当前预应力混凝土管桩的发展历史、应用现状及其工程应用中常遇到的问题,结合相关国家规范、行业标准及工程... 详细信息

当前我国预应力混凝土管桩的工程应用发展迅速、量大面广,有关管桩的承载特性、设计、施工、检测等工作应引起重视。总结分析了当前预应力混凝土管桩的发展历史、应用现状及其工程应用中常遇到的问题,结合相关国家规范、行业标准及工程实测资料,针对预应力混凝土管桩的适用条件、承载性状、施工质量控制等问题进行深入对比分析。通过具体工程实例,总结了预应力混凝土管桩工程应用中的注意事项,给出了减少管桩工程质量事故的预防措施,并对工程中如何安全适用、经济合理地应用预应力混凝土管桩提出建议。

关键词：预应力混凝土管桩承载性状工程应用

Mindlin解积分的方形荷载竖向应力系数初等解

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应用力学学报 2021年第2期38卷 655-662页

作者：邱明兵高文生中国建筑科学研究院北京100013

在求解端阻在土中的应力时通常假定端阻为集中力,使得桩端附近应力突增,与实际应力的误差极大,无法有效考察桩端附近土体的应力分布特征。本文基于Mindlin应力解,利用积分代换和回代,求出方形均布荷载作用下半无限空间内任意一点的竖向... 详细信息

在求解端阻在土中的应力时通常假定端阻为集中力,使得桩端附近应力突增,与实际应力的误差极大,无法有效考察桩端附近土体的应力分布特征。本文基于Mindlin应力解,利用积分代换和回代,求出方形均布荷载作用下半无限空间内任意一点的竖向应力系数初等解。当荷载深度接近0时,理论上该解退化为Boussinesq解,通过计算可知二者得出的应力系数一致。本文还首次给出了应力系数沿荷载埋深衰减的规律,当荷载埋深与宽度比小于1.0时,衰减很快;当大于1.0时,则衰减较慢,且逼近0.5。对方形端阻应力系数和圆形端阻应力系数进行比较发现,在桩端2倍桩径范围内的应力系数差别仅为约20%,在2倍桩径之外,两种应力系数一致。因此,用方形端阻应力系数替代圆形端阻应力系数产生的误差较小。按照本文的积分方法,还可以求解矩形分布荷载下的应力场和位移场。本初等解也可为研究基坑开挖产生的应力场提供参考。

关键词：桩 Mindlin解均布荷载初等解弹性半无限空间体

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基于Mindlin解的均化应力分层总和法

基于Mindlin解的均化应力分层总和法

作者：邱明兵北京建筑大学

学位级别：硕士

桩基础沉降机理的研究是建设工程桩基础设计的一个难点和热点。传统的实体深基础法和Mindlin解计算沉降法,在计算土中应力方面有较大缺陷,精确度较低,以致沉降计算经验系数在较大范围波动,在一些对精度要求较高的工程中应用受到限制,比... 详细信息

桩基础沉降机理的研究是建设工程桩基础设计的一个难点和热点。传统的实体深基础法和Mindlin解计算沉降法,在计算土中应力方面有较大缺陷,精确度较低,以致沉降计算经验系数在较大范围波动,在一些对精度要求较高的工程中应用受到限制,比如桥梁桩基础,差异沉降控制严格的建筑工程等等。本文从考虑桩径影响的Mindlin解出发,提出了单桩的应力系数,研究了单桩沉降机理;在此基础上提出均化应力以及均化应力分层总和法,最后用均化应力分层总和法计算沉降和工程实测沉降比较。本文主要做了如下工作:1.基于考虑桩径影响的竖向荷载下Mindlin应力解,将单桩端阻、均布侧阻、正三角侧阻产生的附加应力表达为各分项阻力与相应应力系数的乘积。2.完成单桩的应力系数改造,重新构建单桩的应力系数表格。并将附加应力系数表示为以深径比h/d和距径比ρ/d为自变量的函数,以描述其空间变化。3.以Mindlin解为基础,参考Geddes解,将积分起点设在距离空间表面一定深度a处,从而得到具有埋深a的Geddes解析解。相对于沿袭Geddes解的做法,本文计算式显然有更大适用范围。4.应用叠加原理和高斯积分,求得群桩均化应力,并提出均化应力分层总和法。

关键词： Mindlin解应力系数单桩贯入变形群桩相互影响群桩沉降均化应力均化应力分层总和法相互作用因子

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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建筑地基沉降控制与工程实例

Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降

作者：邱明兵

来源：南通市图书馆图书评论

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土木工程学报 2014年第5期47卷 118-127页

作者：刘金砺邱明兵秋仁东高文生中国建筑科学研究院北京100013

对考虑桩径因素的Mindlin解群桩应力场剖析表明:端阻应力在桩端下2d范围呈现明显的应力集中现象,在竖向和水平向衰减迅速;侧阻应力在桩端平面分布明显不均,至桩端下1d平面趋于均匀,沿深度和水平向衰减较慢。按半无限体表面荷载下的Bouss... 详细信息

对考虑桩径因素的Mindlin解群桩应力场剖析表明:端阻应力在桩端下2d范围呈现明显的应力集中现象,在竖向和水平向衰减迅速;侧阻应力在桩端平面分布明显不均,至桩端下1d平面趋于均匀,沿深度和水平向衰减较慢。按半无限体表面荷载下的Boussinesq解计算的群桩应力显著偏大,致使按实体深基法计算的桩基沉降需乘以0.25~0.5经验系数折减。桩基沉降计算采用Mindlin解计算附加应力的合理性是明显的,但按习用的自由荷载下应力叠加法计算将导致中点沉降偏大、边角点偏小。基于群桩Mindlin解附加应力场和群桩基础变形特征,考虑承台和上部结构刚度对沉降变形的均化效应,提出Mindlin解均化应力分层总和法计算群桩基础沉降。该方法具有如下特点:一是可反映桩端应力集中贯入变形;二是可近似反映承台和上部结构刚度的影响;三是可查表或采用程序进行计算,操作简便;四是计算值与实测值、规范统计值接近,初步预计无需修正。

关键词： Mindlin解群桩应力场均化应力沉降计算

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贵州某工程桩基设计

岩土工程学报 2011年第S2期33卷 242-245页

作者：颜晓坤李谦邱明兵贵州省建筑科研设计院贵州贵阳550002 中国建筑科学研究院北京100013

介绍了贵州位于浅埋基岩上某工程的岩基承载力取值,对比了强风化岩的岩基载荷试验和深层平板载荷试验,表明风化岩的变形性状和承载能力与基础形式有关。对于深基础,岩体埋置越深,变形模量越高,承载力也越高。工程实践中应利用桩基础和... 详细信息

介绍了贵州位于浅埋基岩上某工程的岩基承载力取值,对比了强风化岩的岩基载荷试验和深层平板载荷试验,表明风化岩的变形性状和承载能力与基础形式有关。对于深基础,岩体埋置越深,变形模量越高,承载力也越高。工程实践中应利用桩基础和天然地基承载力性状的区别,合理设计以提高地基承载力。

关键词：强风化岩岩基承载力载荷试验

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长群桩基础沉降性状的大比例尺模型试验研究

土木工程学报 2015年第3期48卷 85-95页

作者：秋仁东刘金砺高文生邱明兵中国建筑科学研究院北京100013

随着高层超高层建筑的兴建和快速发展,长桩超长桩的使用随之增多,设计中长桩、超长桩桩基的沉降计算成为一个新的关注焦点。工程单桩静力试桩结果表明,桩身压缩占桩基沉降的比率较大。目前有关长桩基础沉降机理的分析大都基于工程试验... 详细信息

随着高层超高层建筑的兴建和快速发展,长桩超长桩的使用随之增多,设计中长桩、超长桩桩基的沉降计算成为一个新的关注焦点。工程单桩静力试桩结果表明,桩身压缩占桩基沉降的比率较大。目前有关长桩基础沉降机理的分析大都基于工程试验的单桩获得,有关长群桩基础的沉降变形性状的机理研究较少,亟需深入研究。为此,以长群桩基础为对象,对其沉降性状进行较为系统的研究。研究表明:1单桩基础在小荷载水平下,桩顶的沉降大都由桩身压缩量所引起;2工作荷载条件下,群桩基础中基桩的桩身压缩比例要小于单桩基础的试验结果,这是由群桩效应导致桩端下土体压缩量比例较大引起;3桩距小、桩数多,土的压缩层厚度大,压缩变形量大,但桩间土的压缩量相对较小;4桩距大、桩数相同情况下,桩端以下的压缩层深度和压缩量将相应减小。研究的相关结果对今后长桩的理论研究和工程设计应用具有一定的借鉴价值。

关键词：长桩群桩基础大比例尺模型沉降性状试验