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基于多段荷载传递法的桩基荷载-沉降解析解

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2015年第3期31卷 442-448页

作者：王腾卢淑芹陈金霞沈园园中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油冀东油田分公司钻采工艺研究院河北唐山063004

目的推导出桩侧土桩基荷载-沉降解析解,为在理论上探讨桩的轴向静载与沉降之间的关系、计算桩的极限荷载、桩身轴力和桩侧剪力提供一种较为实用的方法.方法利用多组并联弹簧组来模拟桩侧土荷载传递曲线,建立桩侧土的多段线性荷载传递函... 详细信息

目的推导出桩侧土桩基荷载-沉降解析解,为在理论上探讨桩的轴向静载与沉降之间的关系、计算桩的极限荷载、桩身轴力和桩侧剪力提供一种较为实用的方法.方法利用多组并联弹簧组来模拟桩侧土荷载传递曲线,建立桩侧土的多段线性荷载传递函数模型,模拟桩土间弹塑性本构关系,以荷载传递函数法为基础,并巧妙地利用双曲函数变换和传递函数.分析了砂土侧摩阻力的变化对桩基荷载-沉降曲线的影响,并与专业桩基计算软件结果进行对比.结果求得了桩侧土处于弹性、弹塑性和弹-塑-滑移状态下桩身内力与节点位移的解析表达式,并递推得到了桩顶荷载-沉降关系和桩顶刚度的解析解.结论多段荷载传递法求得的荷载-沉降曲线与专业桩基计算软件结果基本吻合,说明了该方法的有效性和解析解的正确性.

关键词：桩荷载-沉降解析解多段荷载传递函数双曲函数

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水泥搅拌桩荷载-沉降的理论公式及其应用

中南公路工程 1998年第3期23卷 5-8页

作者：房营光李春辉黄文兴广东工业大学珠海公路局广州白云山建筑设计院

采用双折线荷载传递模式，对水泥搅拌桩的荷载－沉降曲线进行理论模拟分析，给出了确定荷载－沉降曲线的完整的解析公式。通过实例的模拟分析，表明文中的公式是实用的。分析还表明桩的极限承载力与桩土相对刚度和桩体刚度等多种参数相... 详细信息

采用双折线荷载传递模式，对水泥搅拌桩的荷载－沉降曲线进行理论模拟分析，给出了确定荷载－沉降曲线的完整的解析公式。通过实例的模拟分析，表明文中的公式是实用的。分析还表明桩的极限承载力与桩土相对刚度和桩体刚度等多种参数相关，与现有的计算公式有所不同。

关键词：水泥搅拌桩荷载-沉降曲线模拟

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基于ADINA的桩基荷载-沉降全过程计算

建筑科学与工程学报 2010年第1期27卷 31-35页

作者：宋兵蔡健华南理工大学土木与交通学院广东广州510641 广州市建筑科学研究院广东广州510440

对桩基计算理论进行了概括,介绍了利用ADINA软件进行桩基荷载-沉降全过程计算的方法和步骤,探讨了几个主要参数对计算结果的影响;对2根试验桩进行了内力测试,并利用ADINA软件模拟了荷载-沉降全过程,得出了不同土层桩侧摩阻力的变化规律... 详细信息

对桩基计算理论进行了概括,介绍了利用ADINA软件进行桩基荷载-沉降全过程计算的方法和步骤,探讨了几个主要参数对计算结果的影响;对2根试验桩进行了内力测试,并利用ADINA软件模拟了荷载-沉降全过程,得出了不同土层桩侧摩阻力的变化规律,并与实测值进行了对比;分析了ADINA计算系统的优势及不足,提出了使计算更符合实际的改进方向。结果表明:ADINA计算结果与实测结果吻合良好,可对桩基础进行优化设计。

关键词： ADINA 荷载-沉降有限元分析桩侧摩阻力内力测试

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单桩荷载——沉降计算的一种方法

科技通报 2008年第2期24卷 213-218页

作者：王志达龚晓南王士川浙江大学建筑工程学院杭州310027 西安建筑科技大学土木学院西安710055

以荷载传递函数法为基础,考虑桩土共同作用,建立了合适的双曲线模型来反映桩侧和桩端的荷载传递情况,推导了单层地基条件下的荷载-沉降解析解,进而将其应用于成层地基。为今后单桩沉降的计算提供了一种新方法。文中通过对一算例进行了... 详细信息

以荷载传递函数法为基础,考虑桩土共同作用,建立了合适的双曲线模型来反映桩侧和桩端的荷载传递情况,推导了单层地基条件下的荷载-沉降解析解,进而将其应用于成层地基。为今后单桩沉降的计算提供了一种新方法。文中通过对一算例进行了分析验证,得出了一些规律性的结论。

关键词：荷载传递函数双曲线模型荷载-沉降解析解

尖点突变模型在平板荷载试验中应用及预测研究

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大连理工大学学报 2007年第3期47卷 392-397页

作者：张业民郝冬雪栾茂田大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室

根据静力荷载试验曲线的特点,定性地分析了利用尖点突变模型表达荷载-沉降曲线的可行性.通过坐标变换导出平板荷载试验的荷载-沉降曲线方程在沉降量、施加荷载及承载力因子三维空间中的表达式.根据土的破坏条件,确定出相应参数并建立其... 详细信息

根据静力荷载试验曲线的特点,定性地分析了利用尖点突变模型表达荷载-沉降曲线的可行性.通过坐标变换导出平板荷载试验的荷载-沉降曲线方程在沉降量、施加荷载及承载力因子三维空间中的表达式.根据土的破坏条件,确定出相应参数并建立其尖点突变模型.利用该突变模型对已有的试验进行了预测,预测结果和试验结果吻合较好.

关键词：平板荷载试验尖点突变模型荷载-沉降极限承载力

单桩承载机理分析与载荷-沉降曲线的理论推导

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岩土工程学报 1990年第1期12卷 35-44页

作者：罗惟德复旦大学应用力学系

为了确定桩的承载能力,通常须要通过静载荷试验测取桩的载荷-沉降曲线,耗资巨大。本文对单桩承载的机理进行理论分析,提出了模拟桩周土约束的全深度-变深度剪切弹簧模型。据此,用数学方法推导了载荷-沉降曲线的方程。文章还提出了三个... 详细信息

为了确定桩的承载能力,通常须要通过静载荷试验测取桩的载荷-沉降曲线,耗资巨大。本文对单桩承载的机理进行理论分析,提出了模拟桩周土约束的全深度-变深度剪切弹簧模型。据此,用数学方法推导了载荷-沉降曲线的方程。文章还提出了三个描述桩土系统特征的无量纲量,讨论了它们对载荷-沉降曲线的影响并给出了计算桩周等效弹簧系数的公式。本文的结果使得桩和土的众多参数及其相互影响的研究得到很大的简化,并有助于确定难以求得的土壤参数。文内附有理论与实测的比较曲线。

关键词：单桩承载力曲线荷载-沉降

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叠加法推算单桩极限荷载

工程力学 1999年第A1期1卷 966-970页

作者：李苓云南工业大学建筑工程学院

本文提出双曲线公式和指数曲线公式分别推算Ｐｉ值，求出其残差ｅ１、ｅ２方差Ｄ（ｅ１）Ｄ（ｅ２）令Ｄ（ｅ）最小，求出系数ｒ。则推算出Ｐ＝ｒＰ１＋（１－ｒ）Ｐ２，用少量的数值即可得到满足工程精度要求的单桩极限荷载。

关键词：试桩荷载-沉降曲线桩基单桩极限荷载

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深厚软土场地偏斜管桩承载力的试验研究

深厚软土场地偏斜管桩承载力的试验研究

作者：徐杰广州大学

学位级别：硕士

高强度预应力混凝土管桩(PHC)广泛应用于建筑桩基工程中。在深厚软土场地管桩施工完成后受到地质条件、基坑土方开挖、地下水等其它外部因素的影响,常常导致原已施工的垂直管桩发生了不同程度的偏斜,这种现象在珠三角地区屡见不鲜;而目... 详细信息

高强度预应力混凝土管桩(PHC)广泛应用于建筑桩基工程中。在深厚软土场地管桩施工完成后受到地质条件、基坑土方开挖、地下水等其它外部因素的影响,常常导致原已施工的垂直管桩发生了不同程度的偏斜,这种现象在珠三角地区屡见不鲜;而目前对于深厚软土地区偏斜管桩的单桩和群桩承载力的性能研究却很少,如何准确的判定不同程度偏斜管桩的承载力大小并加以合理利用以确保上部建筑结构的安全是目前基础工程中一个需要解决并存在困难的热门问题。本文首先在广泛阅读国内外对偏斜管桩工作性状研究资料的基础上,深入研究偏斜管桩的竖向荷载传递形式和破坏形式,建立了不同偏斜程度管桩有效承载力的计算方法。其次,通过选择土体和管桩相互作用和影响的本构模型、单元类型、接触单元、边界条件、单元网格属性、定义施工阶段和施工工况,利用有限元分析软件Midas GTS NX建立不同程度偏斜管桩承载性状的力学模型,展开对偏斜管桩有效承载力的计算模拟,以佛山智城项目管桩现场静载试验结果为验证基础,将有限元分析结果与试验的荷载-沉降曲线进行细化对比,两者结果吻合度较好,说明用Madis GTS NX软件建立的偏斜管桩有效承载力的计算模型和所选计算参数等是合理的。在此基础上进一步分析深厚软土场地影响偏斜管桩承载力的不同因素,结果表明偏斜管桩的实际有效承载力不仅与偏斜角度有关,还与淤泥软土的深度、管桩直径相关,从而进一步确认了不同偏斜角度下管桩的承载力与垂直管桩的承载力实用性等效换算关系,为后期事故工程的处理补桩提供了有力支撑。最后,本文通过佛山某实际已发生大量不同偏斜程度管桩的事故工程为案例,不仅详细分析了造成在深厚软土场地管桩偏斜的原因,而且对管桩基础事故工程的补桩加固处理给出具有指导和措施。所处理的工程项目目前已经全部装修完成并使用,其监测和监测资料表明按照本文的研究成果确定的处理方案是可行的。本文的研究成果对偏斜预应力管桩基础的事故处理具有工程应用的指导意义。

关键词：偏斜预应力管桩承载力荷载-沉降现场试验数值分析措施

湛江组结构性黏土中PHC管桩静载荷试验研究

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湛江组结构性黏土中PHC管桩静载荷试验研究

作者：苏现月武汉科技大学

学位级别：硕士

湛江组结构性黏土具有很强的结构性，表现出独特的工程特性，原状土体在受到扰动或者高荷载作用下，土体结构破坏，强度显著降低。在实际工程中，容易在缺乏预兆的情况下产生突然破坏。PHC管桩因具有适应性强、承载力高、工期短等优势... 详细信息

湛江组结构性黏土具有很强的结构性，表现出独特的工程特性，原状土体在受到扰动或者高荷载作用下，土体结构破坏，强度显著降低。在实际工程中，容易在缺乏预兆的情况下产生突然破坏。PHC管桩因具有适应性强、承载力高、工期短等优势，在我国湛江地区正在大量使用。迄今为止，针对湛江组结构性黏土中PHC管桩的试验研究尚未见到。毫无疑问，分析湛江组结构性黏土中PHC管桩的受力状况非常重要。通过湛江组结构性黏土中一定数量PHC管桩现场静载荷试验和桩身内力测试试验资料结果的分析，对PHC管桩在该地区土木工程中的安全应用和可持续发展具有十分重要的现实意义。论文所展开的具体工作以及主要研究成果如下： 1、对湛江组结构性黏土中PHC管桩竖向抗压静载试验和桩身内力测试的结果进行分析，得到了PHC管桩在各级荷载下的荷载-沉降(P-S)曲线，各级荷载下桩身轴力沿桩身分布，桩侧摩阻力和桩端阻力发挥性状，以及各土层侧摩阻力与桩土相对位的关系曲线等。研究结果表明PHC管桩在结构性黏土中的受力性状受桩周结构性黏土的影响很大。 (1)湛江组结构性黏土中PHC管桩的沉降特性呈现开始缓慢，随着荷载的加大沉降速率显著加快，最终迅速陡降的特征。说明随着桩顶荷载的增大，桩侧土逐步呈现从结构性强化发展到软化，且试验桩达到极限承载力时容易发生断桩现象。 (2)试桩桩周土层条件的差异，导致桩身轴力分布特征的差异。受桩周结构性黏土的影响，Z1和Z3桩桩身轴力分布随桩的深度方向衰减相对来说较慢，最终呈“外凸型”曲线;而Z2桩桩周以含黏性土中粗砂为主，桩身轴力分布随桩的深度方向衰减相对较快，最终呈“内凹型”曲线。 (3)桩侧摩阻力的发展与分布形态明显受桩周结构性黏土的影响。当桩顶荷载到达极限值时，桩侧极限摩阻力随桩的深度方向分布呈上部大、中间小，下部大的“葫芦截面型”。上部的结构性黏土层发挥极限侧阻出现了明显的应变软化现象，处在不同深度的湛江组结构性黏土发挥侧阻所需的桩土位移不同，桩土临界位移一般不超过10mm。 (4)桩端荷载占桩顶荷载最大仅1.0%，湛江组结构性黏土中PHC管桩呈现典型的摩擦桩特性，所以当场地内湛江组结构性黏土分布较深时，可以选择坚硬或硬塑结构性黏土层直接作为桩端持力层。 2、对湛江组结构性黏土中PHC管桩水平静载试验的结果分析，实测得到了PHC管桩在水平荷载作用下的临界荷载以及地基土的水平抗力比例系数，并研究了不同荷载等级下桩身弯矩和土抗力沿桩深度的变化规律。希望试验结果的分析对湛江组结构性黏土地区桩的设计与研究提供参考。结果表明： (1)桩Z1的Y0-m曲线近似呈光滑的双曲线型;桩SM1的Y0-m曲线经历四个阶段：急速降低-快速衰减-缓慢衰减-稳定阶段。地基土水平抗力系数的比例系数m值并非定值，随着荷载或位移的增加呈非线性减小。两根桩的m值对上部土体变形很敏感，确定临界荷载对应的桩Z1、SM1的m值为为13.2MN/m4、10.5MN/m4。 (2)桩身弯矩首先随着深度增加，在深度为5D达到最大，随后减小。在离桩顶以下10m处开始弯矩趋近于0，下部桩体基本不发生弯曲变形。应该加强桩身上部的保护，以免在水平荷载下发生受弯破坏。 (3)桩侧土抗力在距离桩顶以下4m范围内出现零点，超过零点后，土抗力反号，表明土体的物理力学性质对单桩变形有一定影响。大约在桩顶10m以下，桩的土抗力很小，近似为零。说明PHC管桩在水平荷载作用下的横向土抗力主要是上部土层的影响，近似为桩长的1/5范围内。

关键词：湛江组结构性黏土 PHC 管桩静载荷试验荷载-沉降桩侧阻力桩端阻力水平荷载 m值