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黏土中基于SPT静载试验锤击数能量修正方法

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土木工程学报 2023年第S02期56卷 132-140页

作者：杨嘉豪何欢刘松玉鲁泰山顾浩磊邓向振东南大学江苏南京211189 南京地铁建有限公司江苏南京210009 中国建筑第八工程局有限公司上海200112

标准贯入试验(SPT)是最广泛使用的原位测试方法之一,但存在在黏土地层中可靠性低、可重复性差以及试验结果单一的缺点。将SPT-N值修正为参考能量水平下(60%锤击系统理论最大势能)的N_(60)方法是提升SPT试验可重复性的有效举措。本文提出... 详细信息

标准贯入试验(SPT)是最广泛使用的原位测试方法之一,但存在在黏土地层中可靠性低、可重复性差以及试验结果单一的缺点。将SPT-N值修正为参考能量水平下(60%锤击系统理论最大势能)的N_(60)方法是提升SPT试验可重复性的有效举措。本文提出了SPT静载试验(SPT-L)测试方法及数据解译方法,提出了黏土地层中基于SPT-L试验的能量传递效率(ERi)计算方法及N_(60)修正方法,研究结果表明:通过SPT-L试验补充测试数据能对SPT-N值进行能量修正;与SPT试验相比SPT-L试验能有效改善试验的可靠性低、可重复性差及测试指标单一的问题。

关键词：原位测试标准贯入试验静载试验能量传递效率 SPT-N值

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 97-107页

作者：凌造唐孟雄胡贺松刘春林李波苏定立广州建筑股份有限公司广东广州510030 广州市建筑集团有限公司广东广州510030 广州市建筑科学研究院集团有限公司广东广州510440

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为5... 详细信息

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

关键词：预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩) 嵌岩桩桩端静载试验承载性能

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微型钢管桩在大厚度黄土地区的承载性能研究

铁道工程学报 2023年第1期40卷 91-96页

作者：张小兵石磊山东建筑大学济南250101 中铁西北科学研究院有限公司兰州730099

研究目的:微型桩以其桩径小、承载力高、工艺简单等诸多优势在地基加固中得到广泛应用,但对黄土地区微型钢管桩的承载性能研究还相对匮乏。故本文依托某实际加固纠偏工程,进行现场微型钢管桩单桩竖向承载力试验,并通过理论分析与数值模... 详细信息

研究目的:微型桩以其桩径小、承载力高、工艺简单等诸多优势在地基加固中得到广泛应用,但对黄土地区微型钢管桩的承载性能研究还相对匮乏。故本文依托某实际加固纠偏工程,进行现场微型钢管桩单桩竖向承载力试验,并通过理论分析与数值模拟进行验证,以此研究大厚度黄土地区微型钢管桩的破坏模式和承载性能。研究结论:(1)微型钢管桩由桩身材料决定的承载力最大,由桩侧阻与端阻确定的承载力最小,由稳定性决定的承载力居中;(2)在桩正常工作条件下,微型钢管桩的实际承载能力远大于理论计算值,是理论计算值的1.3倍以上;(3)微型钢管桩具有良好的承载性能,长细比达到400仍表现出良好的工作状态;(4)在工程实践中,设计超大长细比微型钢管桩,既不经济又容易发生屈曲失稳破坏;(5)本文研究可为在黄土地区微型钢管桩的承载性能研究提供参考。

关键词：微型钢管桩承载力破坏模式静载试验长细比

基于光纤传感技术的泥岩地基动力打入桩施工效应现场试验

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岩石力学与工程学报 2023年第S01期42卷 3731-3742页

作者：张亚妹孙淦白晓宇闫楠王永洪于龙涛青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 青岛理工大学山东省高等学校蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266520 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

为探讨泥岩地基动力打入桩的施工效应与承载力异常问题,基于低温敏光纤应变传感器联合桩端全截面轮辐压力传感器实时监测打桩过程中桩身应力及桩端阻力,明确打桩过程中试桩内力和桩端阻力随贯入深度的变化规律;通过竖向抗压静载荷试验... 详细信息

为探讨泥岩地基动力打入桩的施工效应与承载力异常问题,基于低温敏光纤应变传感器联合桩端全截面轮辐压力传感器实时监测打桩过程中桩身应力及桩端阻力,明确打桩过程中试桩内力和桩端阻力随贯入深度的变化规律;通过竖向抗压静载荷试验与高应变动测分析各试桩的承载特性;利用打桩锤击数和锤重分析锤击能对动力打入桩沉桩效应的影响,借助打桩前后桩边标准贯入试验锤击数随桩长的分布,揭示动力打桩对桩周泥岩强度的影响机制。结果表明:沉桩过程中不同测试传感器得到的桩端阻力时程曲线变化规律较为一致,静载试验获得的试桩极限承载力比高应变动测得到的结果偏高,试桩均表现出端承型桩的特性;重锤打桩桩身应变变化幅度明显较大,打桩能量与试桩的竖向承载力有关,高能量打桩导致泥岩结构损伤加重,会降低动力打入桩的承载力;打桩后桩周泥岩的标贯试验锤击数与打桩前相比明显减小,宏观上表明动力打桩对桩周泥岩结构造成不同程度的损伤,可以认为泥岩结构损伤是动力打入桩承载力降低的主要原因之一。

关键词：桩基础动力打桩打桩锤击数泥岩静载试验高应变标准贯入试验光纤传感技术

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泥岩地基打入式预制桩承载力时效性分析

中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4504-4513页

作者：张亚妹张立秦明光白晓宇闫楠张明义韩超青岛理工大学土木工程学院山东青岛266520 山东省高等学校蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心山东青岛266520 惠州大亚湾经济技术开发区工程建设安全监督站广东惠州516083 青岛上合基石投资发展集团有限公司山东青岛266318

以风化泥岩作为桩端持力层的预制桩,沉桩结束一段时间后常出现单桩承载力不足的现象。针对以上问题,依托青岛某实际工程,在锤击沉桩结束后不同休止时间内,开展3根试桩和2根工程桩的单桩竖向抗压静载试验,分析单桩竖向承载力随时间的演... 详细信息

以风化泥岩作为桩端持力层的预制桩,沉桩结束一段时间后常出现单桩承载力不足的现象。针对以上问题,依托青岛某实际工程,在锤击沉桩结束后不同休止时间内,开展3根试桩和2根工程桩的单桩竖向抗压静载试验,分析单桩竖向承载力随时间的演化特征,探究泥岩地基中打入式预制桩单桩承载力与休止时间的关联性。研究结果表明:以强风化泥质粉砂岩为持力层的打入式预制桩,沉桩结束后单桩承载力随休止时间增长而降低,降低幅度为10%,且从沉桩结束到出现承载力降低存在一个滞后期,滞后期为15 d;桩端泥岩遇水发生软化是单桩承载力随成桩时间降低的主要原因,但也有互层等非均质因素的影响;泥岩的水文、力学性质与其矿物成分、胶结类型密切相关,降雨、地下水渗流对泥岩中的泥质胶结特性产生负面效应,弱化泥岩作为持力层的承载能力。

关键词：预制桩锤击沉桩静载试验承载力时效性泥岩

海上风电大直径开口钢管桩竖向承载力CPT/CPTU计算方法

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东南大学学报（自然科学版） 2022年第1期52卷 83-89页

作者：候晓愉戴国亮朱文波龚维明胡涛东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室南京211189 东南大学土木工程学院南京211189

为了评估已有基于静力触探试验(CPT)或孔压静力触探试验(CPTU)的桩基竖向承载力计算方法对海上风电大直径开口钢管桩的适用性,基于现场CPTU实测数据,采用文献中5种CPT和5种CPTU桩基竖向承载力计算方法,得到了江苏某海上风电场2根Φ2.0 ... 详细信息

为了评估已有基于静力触探试验(CPT)或孔压静力触探试验(CPTU)的桩基竖向承载力计算方法对海上风电大直径开口钢管桩的适用性,基于现场CPTU实测数据,采用文献中5种CPT和5种CPTU桩基竖向承载力计算方法,得到了江苏某海上风电场2根Φ2.0 m大直径开口钢管桩的竖向承载力,并从桩端、桩侧和总承载力3个方面与现场静载试验结果进行了对比分析.结果表明:Nottingham和Schmertmann方法、Unicone、UWA三种方法总承载力计算结果与试验结果相比误差均在20%以内,整体预测效果较可靠,其中Nottingham和Schmertmann方法在桩端、桩侧、总承载力方面与试验结果相差均不超过10%,准确性最高;而Penpile方法显著低估了桩基承载力,总承载力计算结果仅为试验结果的50%左右.该研究可为该地区及相似地质条件下大直径开口钢管桩的竖向承载力计算提供参考.

关键词： CPT CPTU 开口钢管桩竖向承载力海上风电静载试验

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软土地基倾斜桩竖向承载力研究

建筑结构学报 2022年第8期43卷 274-281页

作者：周越洲李重阳李国清方小丹华南理工大学建筑设计研究院有限公司广东广州510641

在软土地区,由于土方开挖引起桩侧土压力不平衡,或由于基坑支护结构变形过大,常导致已施工的工程桩产生侧移,成为斜桩。结合珠海市某工程项目,利用有限元程序模拟土方开挖过程桩侧不平衡土压力对桩受力和变形的影响,分析桩侧移、倾斜的... 详细信息

在软土地区,由于土方开挖引起桩侧土压力不平衡,或由于基坑支护结构变形过大,常导致已施工的工程桩产生侧移,成为斜桩。结合珠海市某工程项目,利用有限元程序模拟土方开挖过程桩侧不平衡土压力对桩受力和变形的影响,分析桩侧移、倾斜的原因。结果表明,施工阶段桩的侧移与桩侧土层性状及分布厚度密切相关,也与桩的直径、配筋相关。在此基础上,对斜桩在使用阶段的受力及变形情况进行分析,指出桩顶水平约束对桩的受力性状以及竖向承载力会产生很大的影响。选取典型斜桩进行现场静荷载试验,与有限元模拟分析的结果进行对比验证,试验结果与有限元模拟分析的结果基本吻合。

关键词：软土地基斜桩仿真分析水平约束静载试验竖向承载力

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大吨位CFRP拉索锚固系统静力性能研究

中国公路学报 2022年第2期35卷 76-87页

作者：梅葵花李雪李宇邢丽丽孙胜江长安大学公路学院陕西西安710064

为研究大吨位CFRP拉索锚具的锚固性能及极限承载力,实现CFRP拉索的可靠锚固,设计了19根CFRP筋大吨位机械夹持-黏结型复合式锚具,对其进行了静载试验研究和理论分析。试验中对筋材滑移、筋材应变和钢套筒应变分布进行测试;利用ANSYS软件... 详细信息

为研究大吨位CFRP拉索锚具的锚固性能及极限承载力,实现CFRP拉索的可靠锚固,设计了19根CFRP筋大吨位机械夹持-黏结型复合式锚具,对其进行了静载试验研究和理论分析。试验中对筋材滑移、筋材应变和钢套筒应变分布进行测试;利用ANSYS软件建立大吨位锚具有限元模型,对筋材滑移量、钢套筒环向和纵向应变进行分析,探明了锚固区筋材应力分布情况;对黏结介质破坏状态进行分析,发现了一种新的锚具破坏形式,并对锚具极限承载力进行了预测。研究结果表明:拉索锚固系统最终失效模式为拉索整体破断,大吨位锚具的锚固效率为0.97;试验测得CFRP筋自由端滑移量主要是锚具组装件之间的相对滑移,一定程度范围内增大预紧力可以减小滑移量;加载端附近钢套筒环向应变和纵向应变较小,表明复合式锚具能够有效避免加载端应力集中现象;有限元模拟结果显示复合式锚具锚固区各层筋材轴向应力分布均匀,锚具加载端径向应力较小,表明其能够可靠地锚固本批次CFRP拉索;大吨位拉索锚固系统的失效模式有3种,分别是CFRP筋材在自由段的破断、筋材发生黏结滑移失效和黏结介质“压剪破坏”而失效,其中第3种失效模式对应于锚具极限破坏状态,在锚固长度足够的前提下,决定了锚具的极限承载力;足够的锚固长度和适当的挤压力是充分发挥大吨位复合式锚具锚固性能的前提。

关键词：桥梁工程锚固性能静载试验大吨位锚具破坏模式

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RPC-CFST组合柱轴压性能试验研究

振动与冲击 2022年第15期41卷 11-19页

作者：张仁巍曾武华庄一舟邓永新三明学院建筑工程学院福建三明365004 浙江工业大学土木工程学院杭州310023 建研检测集团有限公司福建三明365000

为研究活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)-钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)组合柱的轴压力学性能,以RPC厚度、长细比为参数,进行了5根RPC-CFST组合柱的轴压试验,分析其受力机理、破坏形态、套箍效应和承载力... 详细信息

为研究活性粉末混凝土(reactive powder concrete,RPC)-钢管混凝土(concrete-filled steel tube,CFST)组合柱的轴压力学性能,以RPC厚度、长细比为参数,进行了5根RPC-CFST组合柱的轴压试验,分析其受力机理、破坏形态、套箍效应和承载力算法等。试验结果表明:不同参数的RPC-CFST组合柱破坏过程和破坏形态较为接近,随着RPC厚度的增加,外部RPC对CFST的紧箍效应更迟出现,组合柱的极限承载力有小幅度提升;随着长细比的增大,外部RPC对CFST的紧箍效应越早出现,组合柱的弹性刚度和极限承载力逐渐降低。借助ABAQUS有限元软件,建立了经试验验证的RPC-CFST组合柱有限元模型,并对径厚比、RPC强度、含钢率、混凝土强度、套箍系数等参数进行分析。在试验研究和有限元参数分析的基础上,借鉴钢管混凝土结构技术规范和规程,提出了RPC-CFST组合柱轴压承载力计算公式,公式计算值与试验值吻合良好。

关键词：活性粉末混凝土(RPC) 钢管混凝土(CFST) 组合柱静载试验有限元承载力