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单桩载荷试验有限元数值模拟及其应用分析

建筑结构 2022年第S2期52卷 2502-2509页

作者：江小兵侯学周张浩博中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司西安710054 西安理工大学西安710048

采用有限元数值方法对一个场地建筑群的单桩载荷试验进行了有限元数值模拟,从数值分析理论和参数取值等方面进行了论述,数值模拟分析了桩侧阻端阻的分布情况、桩基极限承载力等岩土工程应用问题,通过与14栋建筑物的单桩原位载荷试验对... 详细信息

采用有限元数值方法对一个场地建筑群的单桩载荷试验进行了有限元数值模拟,从数值分析理论和参数取值等方面进行了论述,数值模拟分析了桩侧阻端阻的分布情况、桩基极限承载力等岩土工程应用问题,通过与14栋建筑物的单桩原位载荷试验对比分析认为,采用的单桩载荷试验有限元数值模拟方法,理论依据充分,参数选取便利,具有一定的应用前景。

关键词：单桩载荷试验有限元数值模拟应用分析

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依据单桩载荷试验进行群桩沉降计算简化法

依据单桩载荷试验进行群桩沉降计算简化法

作者：李志云华南理工大学

学位级别：硕士

群桩沉降计算仍是一个未解决的热点问题。当前,群桩沉降计算中应用最广泛的主要是建筑地基规范方法和建筑桩基规范方法。这些规范方法忽略了桩身的压缩沉降,而主要是将桩端以下地基的沉降作为群桩的沉降。由于采用了压缩模量的计算参数... 详细信息

群桩沉降计算仍是一个未解决的热点问题。当前,群桩沉降计算中应用最广泛的主要是建筑地基规范方法和建筑桩基规范方法。这些规范方法忽略了桩身的压缩沉降,而主要是将桩端以下地基的沉降作为群桩的沉降。由于采用了压缩模量的计算参数,所以尚需对计算结果采用经验系数进行修正,同时针对不同的应力计算公式,相应的经验系数也有区别。鉴于压缩模量与实际土参数的差异,为了获得更好的结果,许多学者试图利用单桩静载荷试验的结果推算群桩的沉降。在这方面国内外学者做了不少的研究,这些研究多是利用弹性理论,考虑桩间相互作用的方式,建立群桩与单桩的沉降比关系,以达到用单桩的沉降计算群桩的沉降。但是这些方法有的无法考虑桩身区压缩,有的无法考虑桩的“加筋效应”,且大多计算繁琐,目前还难以达到工程应用的成熟程度,并且按照弹性理论解一般也会高估群桩的沉降。但是单桩试验的结果还是很有价值的,它反映了场地土的受力变形特性,值得进一步去研究利用。群桩的沉降应该是由四个部分组成:桩身压缩、桩底刺入、桩周土压缩、桩底土压缩变形。要从理论上解决且准确计算尚是不容易的,涉及理论的适用性,岩土参数的准确性,而这些因素在单桩静载荷试验中都有所体现。同时,与天然地基沉降一样,土的压缩模量对地基沉降影响很大,目前规范中地基规范法的群桩沉降是采用等代墩基法计算的,地基应力按应力扩散后的Boussinesq解计算,只考虑桩底土的压缩沉降,经验系数随土的压缩模量不同,要乘以0.2.4的经验系数修正,桩基规范法则采用等效应力分层总和法,把承台底应力直接作用于桩底位置用Mindlin解计算地基应力,对应的修正经验系数为0.4.2。经验系数其实与不同地区的土性密切相关,如能通过单桩试验合理确定桩底土的变形模量,则可以更好反映场地地基土的特性,可以取消经验系数,对提高桩底沉降计算的精度将是很有意义的工作。本文把群桩的沉降分为两部分来计算,一是桩底地基的沉降,二是桩身区域的沉降,群桩沉降则为桩底地基沉降和桩身区域沉降之和。其中,桩底地基的沉降利用单桩试验反算桩底地基土的变形模量,用Boussinesq应力解计算桩端下的地基应力分布,用分层总和法计算桩端土层引起的沉降;桩身区沉降包括桩身压缩、桩底刺入、桩周土压缩,依据影响范围,桩身区的沉降可以近似按照单桩特征荷载下的沉降不大于3倍估算,这样计算相对较简单又利用了单桩试验的结果,可以有效提高计算结果的可靠性。

关键词：群桩沉降单桩载荷试验规范方法压缩模量

基于单桩载荷试验的铁路路基桩筏基础沉降计算

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铁道勘察 2019年第6期45卷 30-35页

作者：陈洪运宋绪国郭帅杰中国铁路设计集团有限公司天津300251 中国铁路设计集团有限公司轨道交通勘察设计工程实验室天津300251

为有效利用单桩载荷试验数据预测群桩沉降,构建了铁路路基桩筏基础沉降计算模型,将铁路路基桩筏基础简化为多跨连续简支弹性地基梁模型,求解桩土荷载分担。通过单桩载荷试验获得单桩刚度,通过载荷板试验获得土单元刚度,考虑桩、土相互... 详细信息

为有效利用单桩载荷试验数据预测群桩沉降,构建了铁路路基桩筏基础沉降计算模型,将铁路路基桩筏基础简化为多跨连续简支弹性地基梁模型,求解桩土荷载分担。通过单桩载荷试验获得单桩刚度,通过载荷板试验获得土单元刚度,考虑桩、土相互作用的影响,基于Muki理论与弹性叠加原理,获得群桩中的桩、土刚度,并给出了铁路路基群桩叠加范围的确定方法,进而可求得路基断面不同位置处的桩顶位移。选取京津城际2处桩筏路基为工程实例,实例一中实测路基断面中间沉降比坡脚沉降大11 mm,计算结果与实测结果一致,计算的总沉降量比实测值大10%(6 mm);实例二中检算得到的路基平均沉降为4 mm,本方法的计算结果约为5 mm,并给出了各桩的差异沉降。通过对比发现,计算结果与实测值和检算值吻合较好(偏安全),验证了研究成果的适用性。可在不增加工程量的情况下,充分利用单桩载荷试验数据,对铁路路基的沉降预估作补充分析,提高路基工程沉降变形的可控性与安全性。

关键词：铁路路基沉降 Muki理论桩筏基础单桩载荷试验相互作用系数

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粉喷桩处理饱和黄土地基的研究

工程勘察 2007年第4期35卷 11-14页

作者：孙年祥王生新甘肃土木工程科学研究院兰州730020 兰州大学土木工程与力学学院兰州730000

利用粉喷桩处理软土地基在我国已是较为成熟的一种方法,但是处理饱和黄土地基,在甘肃还是第一次应用,规范中也无相关的计算参数。通过对甘肃尹中高速公路饱和黄土地基采用粉喷桩法处理的路基进行的勘察、原位测试、静载荷试验的研究,对... 详细信息

利用粉喷桩处理软土地基在我国已是较为成熟的一种方法,但是处理饱和黄土地基,在甘肃还是第一次应用,规范中也无相关的计算参数。通过对甘肃尹中高速公路饱和黄土地基采用粉喷桩法处理的路基进行的勘察、原位测试、静载荷试验的研究,对处理效果及方法的适用性进行了评价,对利用粉喷桩处理饱和黄土地基设计参数提出了结论性评价。

关键词：粉喷桩单桩载荷试验复合地基载荷试验置换率

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邯郸市典型土层中桩的荷载传递性状分析

邯郸市典型土层中桩的荷载传递性状分析

作者：袁海超河北工程大学

学位级别：硕士

随着城市建设的不断发展和施工水平的不断提高，桩基础逐渐成为我国应用最为广泛的一种基础形式。对于桩基础，国内外许多学者进行了大量的研究，目前，研究其荷载传递性状最为直观普遍的方法是单桩载荷试验，即在桩身中预埋钢筋计等应... 详细信息

随着城市建设的不断发展和施工水平的不断提高，桩基础逐渐成为我国应用最为广泛的一种基础形式。对于桩基础，国内外许多学者进行了大量的研究，目前，研究其荷载传递性状最为直观普遍的方法是单桩载荷试验，即在桩身中预埋钢筋计等应力应变元件，测量桩身不同部位轴力大小及变化情况，推算出桩身各个部位的桩侧阻力和桩端阻力，并通过绘制的变化曲线，反映桩身荷载的传递规律。本文介绍了桩基的研究背景、发展研究概况、特点以及荷载传递机理。结合单桩载荷试验，通过在桩身中分层、均匀埋设钢筋计，将试桩沿深度分成多个截面，从而推算出桩身不同深度的轴力、桩侧阻力及桩端阻力等数值，并测得桩在各级荷载作用下的桩顶沉降，得到了Q-S曲线、S-lgt曲线，测出了桩身轴力随桩身深度的分布情况，桩侧摩阻力和桩端阻力随荷载的分布与发挥情况等等。概括总结出在竖向荷载作用下的桩土体系荷载传递的过程和规律，以及桩侧阻力与桩端阻力的关系等。通过介绍划分桩侧阻力与桩端阻力的方法，结合实测的Q-S曲线和S-logQ曲线，比较切线法和S-logQ法在本地区的适用性，发现S-logQ法对实际工程有更高的使用价值。对试桩进行两次压桩，比较两次试验所得的Q-S曲线、桩身轴力曲线、桩侧摩阻力曲线以及桩端阻力曲线的不同，揭示了桩侧阻力增强效应存在的客观事实，对邯郸地区桩基的设计与施工提供了可靠依据。

关键词：单桩载荷试验桩身轴力桩侧阻力荷载传递

预应力高强混凝土管桩在湿陷性黄土地基中的应用设计研究

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工程勘察 2012年第5期40卷 19-23,90页

作者：党昱敬张若筠中冶集团建筑研究总院有限公司北京100088 西安交通大学西安710049

高层建筑的迅速发展,大柱网的普遍使用,使得结构设计对地基强度和变形的要求越来越高,以往在湿陷性黄土地区广泛应用的灰土垫层法、灰土挤密桩法等地基处理方法难以满足设计要求。以具有完整的现场荷载试验资料和沉降观测结果数据的工... 详细信息

高层建筑的迅速发展,大柱网的普遍使用,使得结构设计对地基强度和变形的要求越来越高,以往在湿陷性黄土地区广泛应用的灰土垫层法、灰土挤密桩法等地基处理方法难以满足设计要求。以具有完整的现场荷载试验资料和沉降观测结果数据的工程实例为依托,对预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)在湿陷性黄土地基中的设计应用进行较详细的理论分析、研究和探讨,认为根据土工参数估算的单桩竖向承载力特征值偏于保守;并提出基于单桩载荷试验得出的试桩曲线,考虑上部结构、基础和地基协同工作时的沉降分析计算方法。

关键词： PHC管桩湿陷性黄土单桩载荷试验协同工作

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基于相似原理的单桩竖向静载模型试验研究

居业 2017年第9期 99-100页

作者：刘欣辽宁水利职业学院辽宁沈阳110122

现场单桩载荷试验花费大量的物力财力,且受到试验条件及场地空间的限制。而模型试验具有较好的可重复性,可更深层次的剖析静载作用下,桩基的承载力及其变形机理,为其理论研究提供重要的科学依据。

关键词：单桩载荷试验模型试验相似原理承载力分析

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基于载荷试验的超长桩应力传递机理分析

上海国土资源 2012年第3期33卷 50-53页

作者：陈晖上海岩土工程勘察设计研究院有限公司上海200032

基于上海某工程超长桩载荷试验成果,采用Boltzmann数学模型拟合了桩侧土和桩端土的荷载传递函数,进而采用有限杆单元法和荷载传函数分析了单桩荷载传递机理。结果显示,基于试桩成果拟合得到的Boltzmann荷载传递函数,可以较好的用于模拟... 详细信息

基于上海某工程超长桩载荷试验成果,采用Boltzmann数学模型拟合了桩侧土和桩端土的荷载传递函数,进而采用有限杆单元法和荷载传函数分析了单桩荷载传递机理。结果显示,基于试桩成果拟合得到的Boltzmann荷载传递函数,可以较好的用于模拟单桩Q-S曲线及侧摩阻力发挥过程,由于桩侧摩阻力与桩土相对位移接近理想弹塑性的函数关系、桩身材料的非线性等因素,会导致模拟的单桩Q-S曲线与实测结果存在差异。

关键词：超长桩荷载传递法单桩载荷试验

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湿陷性黄土地区钻孔灌注桩受力机理分析

建筑技术开发 2004年第4期31卷 31-33页

作者：朱珊牛腾飞张国强青岛建筑工程学院管理系 266520 西北建筑设计院

本文通过在湿陷性黄土地区某建筑场地进行的单桩载荷试验结果的理论分析，揭示了湿陷性黄土中钻孔灌注桩的受力特性，对该状态下桩土工作机理的研究有一定价值。

关键词：湿陷性黄土单桩载荷试验桩土工作机理