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大直径超长后注浆钢筋砼桩身应变分布式光纤监测

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平顶山工学院学报 2007年第6期16卷 52-54,64页

作者：宋建学任慧志赵旭阳郑州大学河南郑州450002

后注浆条件下大直径超长桩荷载传递机理十分复杂,而传统监测技术得到的成果不连续,不能准确反映桩基的荷载传递机理。结合工程实例现场静载荷试验,采取BOTDR分布式光纤技术监测桩身应变分布,研究超长桩端阻、侧阻分布。发现桩侧摩阻力... 详细信息

后注浆条件下大直径超长桩荷载传递机理十分复杂,而传统监测技术得到的成果不连续,不能准确反映桩基的荷载传递机理。结合工程实例现场静载荷试验,采取BOTDR分布式光纤技术监测桩身应变分布,研究超长桩端阻、侧阻分布。发现桩侧摩阻力呈中间大、两端小的趋势;桩侧负摩阻使摩阻力曲线上出现波峰和波谷交替现象;桩侧摩阻力在桩体下部很难发挥出来,直接把基坑底标高处桩的轴力作为极限承载力是不合理的。

关键词：桩基工程分布式光纤桩身应变大直径超长桩后注浆

螺旋式热源PCC能量桩桩身变形数值模拟研究

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防灾减灾工程学报 2019年第4期39卷 628-635页

作者：高磊季保全刘汉龙陈育民曹阳河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 重庆大学土木工程学院重庆400045 南京工业大学交通运输工程学院江苏南京211800

采用多场耦合软件,建立了螺旋式热源PCC能量桩数值分析模型,分析了温度、荷载、热源匝数、桩长、混凝土密度及混凝土弹性模量等因素对能量桩桩身应变分布的影响。研究结果表明:在无热源情况下,PCC能量桩桩身应变随着桩顶荷载的增大而增... 详细信息

采用多场耦合软件,建立了螺旋式热源PCC能量桩数值分析模型,分析了温度、荷载、热源匝数、桩长、混凝土密度及混凝土弹性模量等因素对能量桩桩身应变分布的影响。研究结果表明:在无热源情况下,PCC能量桩桩身应变随着桩顶荷载的增大而增大,沿着桩身自上而下逐渐减小;热源的存在会导致桩身应变由正变负,说明了温度因素的主导性;桩身应变会随热源温度的升高而减小,在同一热源温度下相同位置处桩身应变均随着桩顶荷载的增加而增加;设定在热源温度50.5℃和桩端顶面40kN荷载条件下,热源匝数数量的减少会导致桩身应变的增大;桩身应变随着桩长的不断减小而减小;混凝土密度的减小使得桩身应变不断减小;混凝土弹性模量减小导致桩身应变的增大。

关键词： PCC能量桩桩身应变螺旋式热源桩长混凝土密度弹模模量

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冲击荷载作用下桩土体系动力响应特征研究

冲击荷载作用下桩土体系动力响应特征研究

作者：赵俣江苏大学

学位级别：硕士

桩-土动力相互作用问题是土木工程领域中的重要研究课题,实际工程中,桩基础受临近场地爆炸、强夯及坍塌等冲击作用下的动力响应,本质上是桩土在冲击荷载下的动力相互作用问题。本文基于自行研制的小型冲击试验系统研究冲击荷载作用下的... 详细信息

桩-土动力相互作用问题是土木工程领域中的重要研究课题,实际工程中,桩基础受临近场地爆炸、强夯及坍塌等冲击作用下的动力响应,本质上是桩土在冲击荷载下的动力相互作用问题。本文基于自行研制的小型冲击试验系统研究冲击荷载作用下的桩-土相互作用,从砂土粒径、桩径和桩体埋深三个主要影响因素出发,研究不同因素下的桩、土动力响应特征。全文主要研究内容和结论如下:1、基于机械能守恒原理,研发了小型冲击荷载加载系统。利用铁球下落后重力势能转化为模型土箱动能的基本原理,计算并选取各部件材料、尺寸,同时采用Cero软件完成整个试验系统的细节设计,最终实现冲击荷载加载台试验系统的研发。2、对小型冲击试验系统进行性能测试。发现,模型土箱和模型桩的动力响应主要受冲击侧聚氨酯材料缓冲胶垫的影响。结果表明,土箱加速度随着缓冲胶垫邵氏硬度增大而增大。当输入同一大小的冲击荷载时,随着缓冲胶垫邵氏硬度的增加,土箱振动的幅值明显减小,振动主频段加宽。同一邵氏硬度下,输入冲击荷载幅值的改变不会影响土箱的主频段。模型箱未装土时,桩顶加速度峰值随着缓冲胶垫硬度等级的提升而增大,随着冲击荷载增大,各桩桩顶加速度峰值也有不同程度增大。3、考虑桩径与桩体埋深等桩体变化因素,研究桩土动力响应。发现桩径变化对桩顶加速度峰值的影响较桩体埋深变化更明显,随着桩径增大,桩顶加速度峰值显著增大,其衰减速率变快。桩体埋深的改变使桩顶加速度峰值呈非单调变化,但桩体振动稳定时间随埋深的增加明显减小。桩顶加速度傅里叶谱峰值及谱宽随桩径的增大单调递增,埋深越大,递增速率越小。无论桩径或桩体埋深的增大,均使桩身各测点弯曲应变明显减小。随着埋深增加,土层加速度峰值显著增加,但加速度持时明显减小。4、考虑砂土粒径等土体变化因素,研究桩土动力响应。当桩径一定时,随着砂土粒径增大,桩顶加速度峰值减小,加速度衰减时间缩短;频域范围内,同一桩顶加速度反应频谱谱峰随砂土粒径增大而增大,谱峰对应的频率值变化不大,均在20Hz左右。砂土粒径越大,桩顶加速度对桩土径径比值(桩径/砂土粒径)的变化越为敏感,大粒径范围下(1-2mm),径径比值增大一倍,桩顶加速度峰值最大可增至原来的3.85倍,其衰减至零的时长范围缩短为原来的0.55倍左右。随着砂土粒径增大,同一桩身应变峰值明显减小,相同冲击荷载作用下,桩身稳定所需的时间缩短。

关键词：小型冲击系统冲击荷载桩顶加速度桩身应变桩体埋深土体加速度频域分析

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循环荷载下长短桩桩网复合地基变形试验研究

浙江大学学报（工学版） 2021年第6期55卷 1027-1035页

作者：杨以国刘开富谢新宇浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学宁波理工学院浙江宁波315100 浙江理工大学建筑工程学院浙江杭州310018 浙江大学温州研究院浙江温州325035

通过长短桩桩网复合地基的模型试验,分析有、无土工格栅及不同幅值循环荷载下复合地基沉降、长短桩桩身应变及土工格栅应变的特性.试验结果表明,土工格栅的加入会改善循环荷载下复合地基的整体性能.复合地基沉降、桩身应变及土工格栅应... 详细信息

通过长短桩桩网复合地基的模型试验,分析有、无土工格栅及不同幅值循环荷载下复合地基沉降、长短桩桩身应变及土工格栅应变的特性.试验结果表明,土工格栅的加入会改善循环荷载下复合地基的整体性能.复合地基沉降、桩身应变及土工格栅应变主要发生在循环荷载作用前期.增大循环荷载幅值不仅会增大复合地基总沉降,还会加快沉降发展的速率.复合地基的沉降与循环次数的关系可以用指数函数表示.土工格栅的拉膜效应将部分荷载由桩间土传递到桩上,相比于没有土工格栅的复合地基,有土工格栅的复合地基中长短桩的应变更大,且此时长桩桩帽处的土工格栅会承受更大的拉力,应变相较于桩间土处更大;循环荷载下的长桩上部应变增量较大,下部应变增量较小.

关键词：长短桩桩网复合地基循环荷载地基沉降桩身应变土工格栅应变

整体式桥台-桩基-土相互作用内力计算方法研究

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中国公路学报 2021年第6期34卷 69-79页

作者：黄福云张峰单玉麟林友炜周志明福州大学土木工程学院福建福州350108 福州大学福建省土木工程多灾害防治重点实验室福建福州350108

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛的应用与推广。以某整体桥为工程背景,设计制作了桥台-桩基结构试验模型,开展了整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验,主要研究了桥台... 详细信息

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛的应用与推广。以某整体桥为工程背景,设计制作了桥台-桩基结构试验模型,开展了整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验,主要研究了桥台和桩基的应变、弯矩与剪力等。试验结果表明:桥台正向移动时桩身应变呈现"酒杯"形分布,负向移动时呈现"橄榄"形分布;同时,无论是最大压应力还最大拉应力,均是正向位移荷载作用下的要明显大于负向作用下的。因此,升温时桩基的内力要大于降温时的,也即夏季高温时的H形钢桩基受力最为不利。为减小升温对桩基的不利影响,建议整体桥合龙温度取略高于年平均温度。同时,在试验研究的基础上,进行了整体式桥台和桩基的内力计算。计算结果表明:采用现有的经典台后土压力理论或桥梁规范计算得到的台底弯矩和剪力与试验结果均存在较大偏差,而采用黄-林法可较准确地得到台底弯矩和剪力。另外,计算结果还表明:负向加载时,采用现有计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果偏差不大,分布规律也与传统桩基的相似;但是,正向加载时,采用现有的计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果存在较大偏差,分布规律也明显不同。所提出的多项式拟合法和黄-林法能够较为准确地计算得到整体式桥台-桩基-土相互作用时的弯矩和剪力,实际工程中可采用该方法来计算整体桥的桥台和桩基内力,该方法可为中国整体桥的设计与应用提供参考和借鉴。

关键词：桥梁工程整体桥 H形钢桩桥台-桩-土相互作用桩身应变桩身弯矩与剪力

大次数循环荷载下钢管桩承载变形特性试验研究

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地基处理 2023年第4期5卷 285-292页

作者：苗本麒刘开富谢新宇浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江理工大学建筑工程学院浙江杭州310018 浙江大学温州研究院浙江温州325035

钢管桩基在海洋服役过程中受到长期循环荷载的作用,研究大次数循环荷载下钢管桩的承载变形特性对海上风电工程的建设有重要意义。本文开展了多组双层土中钢管桩基的模型试验,分析大次数循环荷载下不同循环荷载与静荷载组合对桩基的极限... 详细信息

钢管桩基在海洋服役过程中受到长期循环荷载的作用,研究大次数循环荷载下钢管桩的承载变形特性对海上风电工程的建设有重要意义。本文开展了多组双层土中钢管桩基的模型试验,分析大次数循环荷载下不同循环荷载与静荷载组合对桩基的极限承载力、桩顶沉降、桩身应变的影响。试验结果表明,在大次数循环荷载的作用下,上层淤泥质黏土、下层砂土的双层地基中钢管桩的极限承载力先减小后增大,并趋近稳定;桩顶沉降及其发展速率随着静荷载与循环荷载的增大而增大;循环荷载在桩基利用率中占比越高时,桩基的累积桩顶沉降、桩身应变越大。本文的研究可为钢管桩基在海上风电的应用提供参考。

关键词：钢管桩循环荷载极限承载力桩顶沉降桩身应变

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H型预应力混凝土护岸桩现场试验研究

河北工程大学学报（自然科学版） 2023年第1期40卷 15-20页

作者：戎伟吴跃东刘坚林颖河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210098

为研究H型预应力混凝土护岸桩在内河航道中的适用性,结合湖嘉申线二期航道改建工程,开展了现场试验,对桩土界面处土压力以及桩体内部应力应变进行监测。监测结果表明:背水侧土体的位移受到老护岸和上部荷载的约束,土体被挤得更密实,水... 详细信息

为研究H型预应力混凝土护岸桩在内河航道中的适用性,结合湖嘉申线二期航道改建工程,开展了现场试验,对桩土界面处土压力以及桩体内部应力应变进行监测。监测结果表明:背水侧土体的位移受到老护岸和上部荷载的约束,土体被挤得更密实,水平土压力较大;而临水侧是河流且接近河流中轴线,水平土压力较小,最终水平土压力系数在1.1~1.2左右;桩体内部应力大于该型号H型护岸桩的混凝土有效预压应力,沉桩后各测点压应变减小。基于试验结果,对H型护岸桩土压力的计算方法进行了优化,使其更接近于实测值。

关键词： H型桩水平土压力桩身应变现场试验土压力计算

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楔形管桩沉桩挤土效应试验研究

湖南工业大学学报 2022年第2期36卷 1-7页

作者：邹长春何杰刘孟鑫熊猛郭端伟吴政湖南工业大学土木工程学院湖南株洲412007 广东和立土木工程有限公司广东广州511430

为深入研究预应力混凝土楔形管桩在静力沉桩过程中的沉桩挤土效应,基于室内模型试验,对比分析直型管桩与楔形管桩在沉桩过程中挤土效应的差异,着重探讨楔角对楔形管桩沉桩特性的影响。结果表明:楔形管桩贯入阻力曲线呈斜“Z”型,直型管... 详细信息

为深入研究预应力混凝土楔形管桩在静力沉桩过程中的沉桩挤土效应,基于室内模型试验,对比分析直型管桩与楔形管桩在沉桩过程中挤土效应的差异,着重探讨楔角对楔形管桩沉桩特性的影响。结果表明:楔形管桩贯入阻力曲线呈斜“Z”型,直型管桩贯入阻力在沉桩中后期出现48.5%幅度的减小,楔形侧壁对土体的挤压效应是楔形管桩较大贯入阻力和较高竖向承载力的主要来源;无论径向还是竖向位移,沉桩前期楔形管桩位移较小,位移增长主要在中后期,挤土效应较直型管桩明显,而直型管桩沉桩过程中位移表现为先增大后减小,挤土范围小于一般桩体;楔形管桩桩身应变随沉桩深度和楔角的增加而增大,量值上远大于直型管桩;针对两种桩型“应力集中”现象出现的不同位置,对管桩桩身强度设计给出了建议。

关键词：预应力混凝土楔形管桩挤土效应贯入阻力土体位移桩身应变

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某桩基工程承载力研究

中国建筑金属结构 2022年第7期 77-79页

作者：梁朝书中核勘察设计研究有限公司

本文通过在试桩桩身中埋设振弦式钢筋应力计,获取检测标高、基底标高及桩底标高处的桩身轴力值,计算出桩身弹性压缩量。扣除桩身弹性压缩量后对自然地面标高处的单桩竖向抗压承载力进行取值,通过对所取的值的可靠性、准确性进行分析,根... 详细信息

本文通过在试桩桩身中埋设振弦式钢筋应力计,获取检测标高、基底标高及桩底标高处的桩身轴力值,计算出桩身弹性压缩量。扣除桩身弹性压缩量后对自然地面标高处的单桩竖向抗压承载力进行取值,通过对所取的值的可靠性、准确性进行分析,根据分析的结果推导基底标高处的单桩竖向抗压承载力特征值,并通过工程桩的检测结果验证所推导的结果是否准确、可靠。

关键词：桩身应变承载力取值桩身侧阻力