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基于桩土相对刚度的CFG桩复合地基适用性研究

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铁路地质与路基 2023年第2期 38-44页

作者：田杉中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

考虑目前对于CFG桩的研究仍然具有一定的局限性,基于温克尔弹性地基梁理论本文提出一种复合地基CFG桩与桩间土相对刚度的定量化标准,在采用弗拉曼解获得单根桩受侧向力条件下荷载边缘所受水平应力的基础上,运用ANSYS软件对土体不同m值... 详细信息

考虑目前对于CFG桩的研究仍然具有一定的局限性,基于温克尔弹性地基梁理论本文提出一种复合地基CFG桩与桩间土相对刚度的定量化标准,在采用弗拉曼解获得单根桩受侧向力条件下荷载边缘所受水平应力的基础上,运用ANSYS软件对土体不同m值、不同桩径、不同桩长以及不同混凝土强度条件下CFG桩的受力与变形情况进行研究。结果表明:①当桩土刚度比接近于1时,桩土变形协调,当桩土刚度比处于1~2.5之间时,桩土相对变形较大,当大于2.5时,桩土变形独立无法形成复合地基;②随着桩径变大,相对刚度变大,相同荷载条件下桩体位移减小。③随着混凝土强度等级提高,相对刚度变大,桩体位移变小,但相对变化幅度较小;④桩长对桩体内力与变形影响十分微弱。

关键词：复合地基 CFG桩桩土相对刚度有限元分析

饱和黏土中不同刚度单桩水平循环加载离心试验

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岩土工程学报 2021年第5期43卷 948-954,F0002页

作者：李森俞剑黄茂松同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 中交第三航务工程局有限公司上海200032 中国交建工程结构重点实验室上海200032

对正常固结黏土中具有不同桩土相对刚度单桩基础的水平静力及循环承载特性开展离心试验研究。在相同土层及桩基埋深条件下,通过调整模型桩材料及桩身截面几何尺寸,实现桩土相对刚度调节,对比组包括刚性桩、柔性桩和半刚性桩。在加载试... 详细信息

对正常固结黏土中具有不同桩土相对刚度单桩基础的水平静力及循环承载特性开展离心试验研究。在相同土层及桩基埋深条件下,通过调整模型桩材料及桩身截面几何尺寸,实现桩土相对刚度调节,对比组包括刚性桩、柔性桩和半刚性桩。在加载试验前执行T-bar循环插拔试验,各组试验土体强度与弱化参数一致,验证了制样的可靠性。桩基归一化荷载-位移曲线初始刚度和归一化极限承载力均随桩土相对刚度系数增大而增大,表明桩土相对刚度系数可用于描述水平受荷桩静力承载特性。尽管刚性桩刚度受循环荷载的影响更大,其循环稳定桩侧刚度仍显著优于柔性桩结果。循环稳定桩侧刚度与静力刚度比值随桩土相对刚度增大而减低,从长期刚度控制的角度,不断增大桩径不利于长期稳定承载,可通过增大桩基埋深提升长期承载的稳定性。

关键词：饱和黏土水平受荷桩循环加载桩土相对刚度

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被动桩侧向土压力的三维数值模拟

水利水运工程学报 2015年第6期 17-24页

作者：李琳程青雷丁克胜鹿群天津城建大学土木工程学院天津300384 天津市软土特性与工程环境重点实验室天津300384

运用岩土数值计算程序FLAC^(3D)对土体沿深度发生均匀侧移、桩基两端可简化为铰接情况下的被动单桩的侧向土压力进行了研究,其中土体采用摩尔-库伦本构关系,桩基采用线弹性本构关系,桩土之间建立接触面。研究表明:桩侧土压力随着土体侧... 详细信息

运用岩土数值计算程序FLAC^(3D)对土体沿深度发生均匀侧移、桩基两端可简化为铰接情况下的被动单桩的侧向土压力进行了研究,其中土体采用摩尔-库伦本构关系,桩基采用线弹性本构关系,桩土之间建立接触面。研究表明:桩侧土压力随着土体侧向位移增大而增大,当达到极限状态时在浅层土体内桩侧极限土压力随深度增加而增大,达到一定深度后,桩侧极限土压力随深度增加基本保持不变;桩周粗糙度是影响桩侧极限土压力大小的重要因素;桩土相对刚度对桩基位移、剪力、弯矩和桩侧极限土压力分布有较大影响。另外,分析了桩侧土压力-桩土相对位移关系曲线(p-δ曲线)的形状以及达到极限土压力所需的桩土相对位移,并将计算结果与前人研究结果比较,得出两者具有较好的一致性且本文结果有所改进。

关键词：被动桩侧向土压力桩周粗糙度桩土相对刚度桩土相对位移

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超长PHC管桩嵌固深度研究

水运工程 2014年第1期 163-167页

作者：鲁子爱任云河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

高桩码头结构计算时可以先把基桩在某深度处固定进行上部结构计算,再把计算的桩顶内力作为荷载施加到桩上进行桩-土相互作用分析。理论上讲,以简化前后的桩顶水平位移相等为条件确定嵌固点位置最为合理,但实际中难以实现。结合现场试桩... 详细信息

高桩码头结构计算时可以先把基桩在某深度处固定进行上部结构计算,再把计算的桩顶内力作为荷载施加到桩上进行桩-土相互作用分析。理论上讲,以简化前后的桩顶水平位移相等为条件确定嵌固点位置最为合理,但实际中难以实现。结合现场试桩资料,深入分析了超长桩在水平荷载作用下的嵌固特性,提出了嵌固深度随荷载变化的经验计算公式,实例计算结果表明效果良好。

关键词：横向承载桩桩土相对刚度土体弹塑性嵌固深度

水平循环荷载下单桩承载性能演化与累积变形特性研究

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水平循环荷载下单桩承载性能演化与累积变形特性研究

作者：林靖阳东南大学

学位级别：硕士

随着我国经济的快速发展,能源短缺的问题日益严重,新能源的开发和利用已经成为国家能源发展战略的重点。海上风电由于其资源丰富、风速稳定、环境制约小等优点成为了各国新能源行业竞相开发的焦点,在目前的海上风电场建设中,单桩基础由... 详细信息

随着我国经济的快速发展,能源短缺的问题日益严重,新能源的开发和利用已经成为国家能源发展战略的重点。海上风电由于其资源丰富、风速稳定、环境制约小等优点成为了各国新能源行业竞相开发的焦点,在目前的海上风电场建设中,单桩基础由于制作工艺简单、安装便捷,成为应用最广泛的基础形式之一。处于海洋环境中的海上风电单桩,在其寿命周期内受到百万至千万次的水平循环荷载作用,易引起基础累积变形、倾斜,进而影响使用寿命。因此,水平循环荷载作用下的单桩累积变形特性备受业内关注。目前的工程设计多采用API规范中折减极限土抗力的方法,但该设计方法未能考虑循环次数及循环荷载特性的影响,其合理性备受质疑。本文针对砂土地基中单桩基础水平循环受荷响应的关键性问题,开展了室内模型试验和理论研究。研究结果表明在水平循环荷载作用下,单桩产生不可恢复的累积位移,这种滞回特性受到循环荷载特性、循环次数、桩土相对刚度的影响。对上述参数的影响进行了量化分析,提出了考虑桩土相对刚度、循环次数和循环荷载特性的累积位移半经验模型。通过对比桩基卸载刚度、桩身弯矩等随循环次数的变化,揭示了循环荷载特性和桩土相对刚度等因素对桩基循环承载特性的影响,并进一步分析阐述了影响桩基累积变形和承载特性变化的内在竞争机制。基于试验分析结果构建了一种循环骨干曲线模型,该方法将弹簧参数与循环次数相关联,用于预测循环荷载作用下单桩宏观滞回响应。基于该模型对循环荷载作用下桩基响应的参数敏感性进行了分析,提出了基于单桩静载骨干曲线计算特定循环荷载下桩基累积位移的理论计算方法,给出了提高桩基在长期循环荷载作用下承载性能的相关建议,并结合相关室内模型试验的结果对该方法进行了对比验证。结果表明,该方法可以较准确地预测单桩在循环荷载下的累积位移响应,且能够考虑循环次数和荷载特性等参数的影响,计算简单且精度较高,能够在海上风电单桩的设计计算中加以应用。

关键词：水平受荷桩土相对刚度累积位移循环响应循环荷载特性循环骨干曲线

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基于修正系数法的桩基水平静载试验参数分析

电力勘测设计 2022年第11期34卷 57-61页

作者：郝文亮杨小龙张天宇刘怡嘉内蒙古电力(集团)有限责任公司鄂尔多斯供电分公司内蒙古鄂尔多斯017000 内蒙古大学交通学院内蒙古呼和浩特750306

为分析桩基水平静载试验下地基参数取值,根据m法开展桩土相对刚度变化对地面处位移、转角和最大弯矩影响敏感性分析研究。采用桩的理论抗弯刚度对综合刚度原理和双参数法模型进行修正,提出基于m法的修正系数法计算模型,该法能够保证地... 详细信息

为分析桩基水平静载试验下地基参数取值,根据m法开展桩土相对刚度变化对地面处位移、转角和最大弯矩影响敏感性分析研究。采用桩的理论抗弯刚度对综合刚度原理和双参数法模型进行修正,提出基于m法的修正系数法计算模型,该法能够保证地面处的位移和转角理论值与实测值相符。结合算例,通过弯矩理论值和实测值对比,验证该法的合理性。算例分析表明,桩身最大弯矩理论值较m法误差小且弯矩沿深度分布较m法合理,修正系数法能够更好地模拟桩土的实际工况。

关键词：修正系数法桩基水平静载试验桩土相对刚度