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水平循环荷载下海上大直径单桩累积变形特性

岩土力学 2016年第S2期37卷 607-612页

作者：罗如平李卫超杨敏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

受风、波浪等荷载作用海上大直径单桩的水平循环受荷特性在其设计中更为关键。基于有限差分程序,通过开发用户子程序实现土体刚度衰减模型的嵌入,分析循环次数和荷载特征对桩基累积变形的影响规律,并讨论累积变形预测模型的适用性与可... 详细信息

受风、波浪等荷载作用海上大直径单桩的水平循环受荷特性在其设计中更为关键。基于有限差分程序,通过开发用户子程序实现土体刚度衰减模型的嵌入,分析循环次数和荷载特征对桩基累积变形的影响规律,并讨论累积变形预测模型的适用性与可靠性。研究结果表明,密砂地基中荷载值的增加将导致累积变形发展加快,设计最大循环荷载值应控制在0.58倍的桩基静承载力内;对数模型能较好地预测小循环荷载值作用下桩基累积变形,而低估较大荷载值引起的累积变形;幂函数模型较好地反映不同荷载作用下的桩基累积变形发展规律,且模型参数α的取值随着荷载幅值的增加呈线性增大,并给出了不同荷载下幂函数模型的设计参数。

关键词：海上大直径单桩水平循环荷载累积变形预测模型数值模拟

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水平循环荷载下非连接式桩筏受力特性分析

哈尔滨工程大学学报 2019年第4期40卷 752-758页

作者：朱小军孔伟阳龚维明扬州大学建筑科学与工程学院江苏扬州225127 东南大学土木工程学院江苏南京210096

为了研究非连接式桩筏基础在水平静力及循环加载作用下的受力机理,在可视化水平循环加载装置中进行了室内模型试验,分析了加载方式、垫层厚度、循环幅值及次数对其水平刚度、土体位移及桩身内力的影响,并利用数字图像量测技术获取了土... 详细信息

为了研究非连接式桩筏基础在水平静力及循环加载作用下的受力机理,在可视化水平循环加载装置中进行了室内模型试验,分析了加载方式、垫层厚度、循环幅值及次数对其水平刚度、土体位移及桩身内力的影响,并利用数字图像量测技术获取了土体的位移场。试验结果表明:非连接式桩筏基础的水平刚度随着循环次数的增加而增大,而滞回圈面积逐渐减小并趋于稳定;与水平静载试验相比,群桩中各基桩分担的水平荷载比例随循环加载发生重分配,后排桩的作用逐步得到更多发挥;当循环幅值较小时,前、中排桩所承担的弯矩值较为接近,随着循环幅值的增加,前排桩的作用得到加强;较桩筏基础相比,在水平静载及循环加载时,设置垫层均可显著减小桩身弯矩;前、中排桩的桩顶剪力分担比随着循环幅值的增加而增大,后排桩则呈现逐级减小的趋势。非连接式桩筏基础在水平及循环加载下受力特性的揭示可为今后的研究及工程应用提供参考。

关键词：桩筏基础非连接式桩筏桩基础垫层水平循环荷载水平荷载受力特性模型试验

水平循环荷载下斜坡段基桩动力响应特性模型试验研究

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铁道科学与工程学报 2022年第8期19卷 2268-2277页

作者：赵明华黄万江杨超炜彭文哲湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为探究不同工况下斜坡段基桩的水平动力响应特性,设计并开展7组模型试验,分析不同斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数下桩顶水平位移及弯矩的分布规律。研究结果表明:桩顶水平位移随循环次数增加而持续增大,但其增长速率却逐渐减小;随着... 详细信息

为探究不同工况下斜坡段基桩的水平动力响应特性,设计并开展7组模型试验,分析不同斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数下桩顶水平位移及弯矩的分布规律。研究结果表明:桩顶水平位移随循环次数增加而持续增大,但其增长速率却逐渐减小;随着循环次数增加,P-Δ效应对桩顶水平位移的影响逐渐变大;当循环次数n水平动力响应特性对循环次数变化较为敏感,而当n>100时,桩顶水平位移上、下包络线之间的差值保持不变且该差值与斜坡坡度及荷载幅值均成正相关;水平循环荷载下桩顶水平位移均为对应静荷载下桩顶水平位移的2.40倍以上,且该比值与水平荷载幅值呈正相关;随着循环次数增加,桩身弯矩逐渐增大,表明桩前土体开始弱化;随着斜坡坡度由30°增加到60°,桩身弯矩随循环次数增加而出现显著变化的范围z/l由0.40增加到0.64,表明桩前土体弱化的深度范围与斜坡坡度呈正相关;基桩承载性能与斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数均呈负相关;以静荷载下桩顶水平位移为基础,提出了可考虑斜坡坡度、水平荷载幅值及循环次数影响的桩顶水平位移拟合公式,计算数据与实测数据相比,相对误差在10%以内,该拟合公式适用于较大的竖向荷载与水平循环荷载共同作用下的斜坡段基桩桩顶水平位移的计算。

关键词：桩基础水平循环荷载斜坡段模型试验

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水平循环荷载下斜坡段双排桩承载特性及p-y曲线

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中国公路学报 2024年

作者：尹平保韩红毛国辉王达王翱杨铠波长沙理工大学土木工程学院江西交投咨询集团有限公司中南林业科技大学土木工程学院

斜坡段双排桩的水平承载特性与平地上的双排桩差异显著，很有必要开展相应的模型试验研究。以某实际工程桩为原型，设计并完成了斜坡坡度分别为0°、10°、20°和30°的2×2双排桩水平循环加载模型试验，获得了不同坡度下承台荷载-位移... 详细信息

斜坡段双排桩的水平承载特性与平地上的双排桩差异显著，很有必要开展相应的模型试验研究。以某实际工程桩为原型，设计并完成了斜坡坡度分别为0°、10°、20°和30°的2×2双排桩水平循环加载模型试验，获得了不同坡度下承台荷载-位移曲线、前后排桩桩身弯矩及不同深度处的桩周土抗力p-桩身水平位移y曲线（简称p-y曲线）；分析了“斜坡效应”和“循环荷载效应”对前后排桩水平承载特性的影响；并通过对斜坡地基初始刚度和桩周极限土抗力进行修正，建立了斜坡段双排桩修正p-y曲线模型。研究表明：桩基水平割线刚度随循环加载等级增加而减小，而受循环加载次数和斜坡坡度的影响较小；前后排桩的桩身弯矩均随循环加载等级和次数增加而增大，却均随斜坡坡度增加而减小；桩身最大正弯矩约位于坡面以下2～4倍桩径处；与平地桩相比，斜坡坡度每增加10°，前后排桩的桩身最大正弯矩约减小6.5%；斜坡坡度和荷载水平相同时，前排桩的桩身最大正弯矩约为后排桩的1.5倍；前后排桩的桩周土抗力均随深度增加而增大；相同深度处，前后排桩的桩周土抗力均随坡度增大而减小，前排桩的桩周土抗力约为后排桩的2倍，当斜坡坡度由0°增至30°时，前、后排桩对应的桩周土抗力分别减小64.0%和60.0%。在此基础上，通过模型试验，对比验证了斜坡段双排桩修正p-y曲线模型的合理性。

关键词：桥梁工程斜坡桩基模型试验水平循环荷载 p-y曲线

水平循环荷载作用下桩基p-y曲线模型研究进展

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海洋通报 2020年第4期39卷 401-407页

作者：王兆耀刘红军胡瑞庚中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

p-y曲线法常用于水平静力受荷桩的分析,但海洋工程中的桩基除静力外还承受波、流等循环荷载作用,将静力p-y曲线直接用于循环荷载下桩基的设计研究时,往往会产生误差本文梳理了水平循环荷载作用下p-y曲线模型的研究成果,按照得到循环p-y... 详细信息

p-y曲线法常用于水平静力受荷桩的分析,但海洋工程中的桩基除静力外还承受波、流等循环荷载作用,将静力p-y曲线直接用于循环荷载下桩基的设计研究时,往往会产生误差本文梳理了水平循环荷载作用下p-y曲线模型的研究成果,按照得到循环p-y曲线的不同方式,将其分为总体调整法和参数修正法。在参数修正法中,根据修正时考虑的因素不同,分为考虑荷载特性的修正和考虑桩土相互作用的修正。最后通过对循环荷载作用下p-y曲线研究现状的总结对比,评价了不同方法的特点,讨论了当前研究存在的问题并给出了建议.

关键词：海洋工程桩基础 p-y曲线水平循环荷载修正方法

水平循环荷载下砂土海床中超大直径单桩临界埋深确定方法研究

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工业建筑 2018年第6期48卷 91-95,134页

作者：章刘洋朱斌孙永鑫王路君浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室杭州310058 浙江大学岩土工程研究所杭州310058 国网山东省电力公司经济技术研究院济南250022

超大直径单桩是目前海上风机最常见的基础形式,承受风压、波浪等循环荷载的耦合作用,其变形机理与传统的常规直径基桩存在较大差异,目前国际上还没有成熟的设计理论。在保证基桩服役性能的同时需考虑经济性,因此确定基桩的临界埋深具有... 详细信息

超大直径单桩是目前海上风机最常见的基础形式,承受风压、波浪等循环荷载的耦合作用,其变形机理与传统的常规直径基桩存在较大差异,目前国际上还没有成熟的设计理论。在保证基桩服役性能的同时需考虑经济性,因此确定基桩的临界埋深具有重要意义。基于砂土割线刚度衰减模型,开发了相应的桩土水平循环相互作用分析有限元子程序;根据福建平潭标准砂三轴循环剪切试验率定刚度衰减模型参数,进行基桩水平静力和循环变形三维数值分析,并将计算结果与超重力离心模型试验结果进行对比验证。在此基础上针对福建平潭海上风电场5 m直径的超大直径单桩,计算不同循环次数下的桩身变形特性,并基于不同的判断准则确定其临界埋深。最终建议以基桩泥面处侧向变形达到最小值时的埋深作为基桩临界埋深,相应的基桩临界埋深为8倍桩径。

关键词：超大直径单桩水平循环荷载循环衰减临界埋深

水平循环荷载作用下FRPC桩侧砂土抗力试验研究

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建筑结构 2023年第S1期53卷 2682-2686页

作者：黄国华王莉曾国平龚维明中电建路桥集团有限公司北京100048 东南大学土木工程学院南京211189

FRPC桩是将FRP材料与传统材料结合形成的一种新型组合桩,具有良好的抗物理化学侵蚀、轻质高强等优点。为了研究水平循环荷载作用下FRPC桩与砂土的动力相互作用,设计水平双向循环加载装置,对干砂中的FRPC模型桩施加静载和水平循环荷载,分... 详细信息

FRPC桩是将FRP材料与传统材料结合形成的一种新型组合桩,具有良好的抗物理化学侵蚀、轻质高强等优点。为了研究水平循环荷载作用下FRPC桩与砂土的动力相互作用,设计水平双向循环加载装置,对干砂中的FRPC模型桩施加静载和水平循环荷载,分析FRPC桩侧砂土产生的水平动力抗随着荷载大小、加载方式、循环荷载的频率、次数和埋深的变化规律。试验结果表明:循环荷载幅值较小时,土抗力的幅值随着循环次数的变化在FRPC桩的上端所受的影响较大,且循环次数200次到700次之间的影响较大;循环荷载幅值较小时,桩周最大被动土抗力和桩周最大主动土抗力均随着循环次数的增多而减小;FRPC桩侧土抗力随着频率的增大而增大,循环荷载加载产生的桩周土抗力比静载作用时要高,埋深影响着FRPC桩沿桩身的分布规律。

关键词：桩基础 FRPC桩水平循环荷载循环频率