斜坡地基PHC管樁加固參數(shù)的數(shù)值模擬結(jié)果分析

在斜坡軟弱地基上修筑填方路堤容易出現(xiàn)滑塌失穩(wěn)、側(cè)向變形過大等重大工程事故。運用非線性有限元及剪切強度折減法,模擬路堤分步建造的施工力學(xué)行為,建立斜坡軟弱地基在路堤自重荷載作用下的數(shù)值分析模型,從土體變形和穩(wěn)定安全性2方面研究表層軟弱層、地面橫坡對路基結(jié)構(gòu)工程特性的影響。結(jié)果表明:斜坡軟弱地基不能被簡單視為斜坡地基和軟弱地基的等權(quán)重線性疊加;表層軟弱層、地面橫坡可加劇結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移、豎向沉降,改變潛在滑移面的形態(tài),導(dǎo)致路堤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低;實際工程中應(yīng)高度重視下坡腳方向側(cè)向位移和表層軟弱層的處理;運用非線性有限元法結(jié)合剪切強度折減法,能同時進行斜坡軟弱地基在路堤自重作用下變形與穩(wěn)定性分析。

利用振動臺對phc管樁進行單樁承臺模型試驗;同時將土體-phc管樁-上部結(jié)構(gòu)視為共同工作整體,建立三維有限元模型,再以abaqus軟件為計算平臺,對單樁試驗工況下的地震反應(yīng)進行數(shù)值模擬計算,并將試驗結(jié)果與數(shù)值模擬計算結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明:數(shù)值模擬和振動臺模型試驗基本吻合,兩者得到的地震反應(yīng)影響體現(xiàn)出相似的規(guī)律性,印證了模型試驗的可靠性和數(shù)值模型的合理性。

土工格柵具有強度高、延伸率低等特點,在路基適當(dāng)位置鋪設(shè)土工格柵可有效改善路堤應(yīng)力環(huán)境,減小沉降和側(cè)向變形。通過數(shù)值模擬方法研究了鋪設(shè)土工格柵前后路堤水平位移、垂直位移的變化。計算結(jié)果表明,土工格柵對路堤的水平位移和垂直位移起到了較好的抑制作用,對水平位移的抑制作用更為明顯;加筋層數(shù)對路堤變形的影響較小,多層加筋的效果和一層加筋相比并不明顯。研究成果對路基工程設(shè)計具有一定的參考價值。

我國近3/4的國土是丘陵和山地,近年來隨著高等級公路建設(shè)的不斷發(fā)展,隧道的數(shù)量越來越多。在地形和地質(zhì)等條件允許的情況下,一般的高等級公路通常會采用已經(jīng)積累了豐富理論和實踐經(jīng)驗的雙洞分離方案。但是,這種方案要求隧道凈距

多層地基單樁負摩阻力的數(shù)值模擬計算——基樁負摩阻力的產(chǎn)生過程，實質(zhì)上是樁周土沉降與樁身之間能量交互傳遞的過程。對樁周沉降土參與樁身能量傳遞的研究有助于進一步認識負摩阻力的產(chǎn)生機理，提高計算精度。首先對樁身變形能及所受外力做功進行了討論并導(dǎo)出理...

以phc管樁加固某物流加工二期標準倉庫、廠房項目為依托,進行了吹填土地區(qū)phc管樁的擠土效應(yīng)研究。利用預(yù)先埋設(shè)的孔壓計和測斜計,借助沉樁過程的現(xiàn)場測試手段,研究了phc管樁在沉樁過程中樁周孔壓變化和土體位移分布特征,發(fā)現(xiàn)沉樁過程中超孔隙水壓力隨距樁心距離的增加而近似呈線性規(guī)律衰減,影響范圍約為10倍樁徑,土體水平位移不僅與地基土性質(zhì)有關(guān),而且其分布特征也與深度有很大關(guān)系,表現(xiàn)為0.2～0.4倍樁長處土體水平位移較大。采用數(shù)值模擬有效地模擬了現(xiàn)場測試結(jié)果,進而將結(jié)果推廣,得到了沉樁引起的樁周土體位移隨深度和距樁心距離的變化規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果表明:樁-土界面摩擦特性和樁徑對土體位移場的影響較大。

爆炸法加固黃土地基數(shù)值模擬——爆炸加固法是一種快速有效的地基處理方法。應(yīng)用ansys／ls—dyna有限元程序?qū)l形裝藥黃土地基中爆炸過程進行了三維數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)在6000s爆炸空腔已基本穩(wěn)定，條形裝藥爆炸產(chǎn)生的壓力波以水平方向傳播為主，裝藥中垂線方向爆...

下臥碎石層軟土地基靜壓管樁擠土效應(yīng)的 數(shù)值模擬 邵艷,王仕傳,管藝 （安徽建筑大學(xué)巖土工程系合肥230022） 摘要：以phc管樁加固安徽合肥某工程安置房項目為依托，利用abaqus軟件平臺進行了三維有限元 數(shù)值模擬，對管樁不同入土深度地表的豎向隆起、地基土體的水平位移和擠土產(chǎn)生的應(yīng)力等擠土效應(yīng)的變 化規(guī)律進行了研究。得到了在軟土地基和軟土下臥碎石層中沉樁引起的樁周土體位移隨深度和距離樁軸的 變化規(guī)律；管樁入土深度不同，豎向隆起位移差別不大，主要發(fā)生在距樁邊0.8m范圍內(nèi)；側(cè)向位移隨著離 開樁軸線距離的增大影響明顯下降，水平方向影響范圍在1m內(nèi)最顯著，4m外影響較小；碎石區(qū)域沉樁產(chǎn) 生的擠土影響范圍要明顯小于軟土層，碎石層抑制擠土效應(yīng)的能力表現(xiàn)地更明顯。 關(guān)鍵詞：phc管樁；擠土效應(yīng)；abaqus；數(shù)值模擬 numericalsimulation

該文采用三維有限差分程序flac3d(fastlagrangiananalysisofcontinua)對未加固和碎石樁加固的液化砂土地基進行數(shù)值模擬,對其建立模型以及進行地震響應(yīng)分析,得到碎石樁加固液化地基土模型的抗液化效果。經(jīng)數(shù)值分析,證實了碎石樁具有顯著的排水效果。同時與振動臺試驗數(shù)據(jù)相比較,論證了數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性。

通過廣州某地鐵車站的施工對周邊既有建筑物影響的三維數(shù)值模擬分析,探討了地表鉆孔帷幕注漿對既有建筑物的保護作用。實踐證明,帷幕注漿起到了阻隔地層變形及地下水滲流的作用,有效地減小了建筑物的沉降量及傾斜度,保證了建筑物的安全。

以海堤工程中常用的柵欄板護面為例,采用源函數(shù)造波法研究了柵欄板糙率對波浪爬高的影響。結(jié)果表明:在線性規(guī)則波作用下,波浪爬高衰減系數(shù)隨著斜坡堤坡面糙率的增大而減小,當(dāng)糙率為0.40～0.50時,波浪爬高衰減系數(shù)在0.6～0.7之間變化;當(dāng)糙率大于0.50時,波浪爬高衰減系數(shù)隨著斜坡堤坡度的變緩有增大的趨勢。當(dāng)波陡較小時,在相同糙率條件下,斜坡堤坡度越緩,爬高衰減系數(shù)越小;波陡較大時,隨著斜坡堤坡度的變緩,波浪爬高衰減系數(shù)先增后減。

建筑地基沉降的數(shù)值模擬分析——通過運用非線性有限元軟件adina對建筑地基的沉降與水平位移進行了分析，并對它們的關(guān)系進行了研究，提出了一些關(guān)于地基沉降穩(wěn)定的處理建議和方法，以供大家參考借鑒。

與水平地面地基土體的對稱破壞模式不同,臨坡地基土體隨不同工況呈現(xiàn)較明顯的多種破壞模式?；谏舷薹治鲇邢拊夹g(shù),通過對臨坡地基土建模,得到非線性上限規(guī)劃模型,采用可行弧內(nèi)點算法對其進行求解。將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度場和能量耗散圖,并與文獻結(jié)果進行對比分析。分析結(jié)果表明,上限有限元法能夠較清楚地模擬出臨坡地基破壞的幾種模式,并得到合理解。通過把臨坡地基承載力轉(zhuǎn)為terzaghi建議的分項系數(shù)疊加形式,對分項系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進行討論,發(fā)現(xiàn)n_c和n_q變化趨勢基本符合現(xiàn)有的單調(diào)變化規(guī)律,但對于n_γ而言,由于破壞模式改變造成了破壞體體積變化,得到n_γ發(fā)生非單調(diào)改變的變化規(guī)律。以臨坡基礎(chǔ)完全不受斜坡影響的距離α_0/b作為絕對安全距離,并給出部分計算圖表,為斜坡地基設(shè)計提供參考。

與水平地面地基土體的對稱破壞模式不同,臨坡地基土體隨不同工況呈現(xiàn)較明顯的多種破壞模式?；谏舷薹治鲇邢拊夹g(shù),通過對臨坡地基土建模,得到非線性上限規(guī)劃模型,采用可行弧內(nèi)點算法對其進行求解。將計算結(jié)果轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的速度場和能量耗散圖,并與文獻結(jié)果進行對比分析。分析結(jié)果表明,上限有限元法能夠較清楚地模擬出臨坡地基破壞的幾種模式,并得到合理解。通過把臨坡地基承載力轉(zhuǎn)為terzaghi建議的分項系數(shù)疊加形式,對分項系數(shù)n_c、n_γ、n_q的變化規(guī)律進行討論,發(fā)現(xiàn)n_c和n_q變化趨勢基本符合現(xiàn)有的單調(diào)變化規(guī)律,但對于n_γ而言,由于破壞模式改變造成了破壞體體積變化,得到n_γ發(fā)生非單調(diào)改變的變化規(guī)律。以臨坡基礎(chǔ)完全不受斜坡影響的距離α_0/b作為絕對安全距離,并給出部分計算圖表,為斜坡地基設(shè)計提供參考。

采用三維有限差分程序flac3d(fastlagrangiananalysisofcontinua)對未加固、碎石樁加固和水泥土樁加固的液化砂土地基進行數(shù)值模擬,探討了碎石樁與水泥土樁加固液化砂土地基的抗液化性能。研究表明碎石樁抗液化能力顯著,而水泥土樁抗液化能力十分有限,證實了碎石樁加固液化砂土地基的抗液化效果與樁土共同作用的排水效應(yīng)直接相關(guān)。

強夯加固回填土地基的三維數(shù)值模擬——針對回填土地基，基于abaqus有限元軟件，采用大變形幾何非線性三維有限元方法對強夯加固效果進行了數(shù)值模擬。分析中考慮每一次夯擊引起的塑性變形，確定前次夯擊后土體塑性區(qū)開展的形狀，并調(diào)整塑性區(qū)的土性參數(shù)，以此作為...

對真空預(yù)壓法加固軟土地基的效果進行了數(shù)值模擬分析,采用大型通用有限元程序abaqus進行實際工程的模擬計算及分析,采用劍橋模型來模擬真空預(yù)壓下土體的固結(jié)變形過程,說明真空預(yù)壓法加固軟土地基效果明顯。

為探索減輕靜壓沉樁效應(yīng)不利影響的新途徑,提出了一種有孔管樁技術(shù)?；趂lac3d軟件建立的模型,比較分析了靜壓無孔管樁和星狀對穿有孔管樁沉樁過程超孔隙水壓力的變化情況。模擬分析結(jié)果表明：靜壓沉樁過程中有孔管樁超孔隙水壓力的最大值小于無孔管樁超孔隙水壓力的最大值,證明了有孔管樁有利于超孔隙水壓力消散,從而為有孔管樁技術(shù)設(shè)計、開發(fā)及工程應(yīng)用研究提供可靠的依據(jù)。

結(jié)合工程實例及phc管樁特點,從打樁準備工作和施工過程詳細介紹了phc管樁施工中的質(zhì)量控制措施及注意事項,并總結(jié)了施工經(jīng)驗,對今后類似phc管樁工程具有一定的參考價值。

邊坡地震動放大效應(yīng)的研究是開展邊坡抗震設(shè)計的基礎(chǔ)。提出基于白噪聲的地震動荷載反演方法,通過動力學(xué)計算和頻譜分析發(fā)現(xiàn)邊坡具有寬頻帶反應(yīng)體系的特性,單面均質(zhì)邊坡在坡肩處的放大系數(shù)最大且通常不超過2.0。較之于考慮行波效應(yīng)的地震動輸入方式,采用時空一致地震動輸入的計算結(jié)果偏保守。地震波頻譜特性對放大系數(shù)影響的研究表明,抗震設(shè)計中應(yīng)依據(jù)邊坡所在場地的設(shè)計地震分組確定放大系數(shù)。通過引入一個與周期同量綱的參量來綜合反映坡高、坡度和巖體波速對坡肩放大系數(shù)的影響,并針對taft波和elcentro波分別計算獲得了坡肩水平向放大系數(shù)的譜曲線。放大系數(shù)的包絡(luò)分析表明邊坡表面的放大系數(shù)通常不超過1.85。研究結(jié)果可為均質(zhì)巖體邊坡的抗震設(shè)計提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

二維潮流數(shù)值水槽的樁群數(shù)值模擬——為了研究二維潮流數(shù)值模擬中樁基的影響，導(dǎo)出了二維潮流樁基數(shù)模控制方程組，建立了樁基的二維潮流數(shù)值水槽，利用物模試驗得出的樁基摩阻系數(shù)和樁基附加糙率，并經(jīng)水深修正后，對洋山港一期工程樁基碼頭的潮流情況進行了模擬...

巷道錨桿支護參數(shù)的數(shù)值模擬分析與確定——石嘴山一礦+600m軌道巷處于復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境中，其合理的支護形式及參數(shù)的確定值得深入分析．為了給現(xiàn)場錨桿支護參數(shù)的設(shè)計提供理論依據(jù)，采用有限元軟件ansys對該軌道巷錨桿的支護參數(shù)進行研究．在研究中摒棄了目前大多...