樁土相互作用的砂箱模型試驗(yàn)及計(jì)算分析

砂土中抗拔樁與抗壓樁模型試驗(yàn)研究

為研究單樁在抗拔與抗壓條件下承載能力、樁身軸力以及側(cè)摩阻力分布規(guī)律的不同,進(jìn)行了砂土中長(zhǎng)徑比大于40的抗拔樁與抗壓樁室內(nèi)模型試驗(yàn),通過(guò)樁身內(nèi)設(shè)置電阻應(yīng)變片,測(cè)得各級(jí)荷載下樁身不同深度的應(yīng)變。分析表明,抗拔樁不論是位移還是位移增長(zhǎng)速率,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)抗壓樁。因此,抗拔樁設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮樁頂上拔量來(lái)確定抗拔承載力?？拱螛杜c抗壓樁的樁身軸力分布具有相似的特性,試驗(yàn)所得抗拔總側(cè)摩阻力折減系數(shù)λ=0.56?？拱螛杜c抗壓樁側(cè)摩阻力都是從上部開(kāi)始發(fā)揮并向下傳遞,隨著荷載的增加,上部側(cè)摩阻力變化很小,樁身中下部側(cè)摩阻力迅速增長(zhǎng)。抗拔樁樁端部側(cè)摩阻力表現(xiàn)出弱化效應(yīng),抗壓樁則表現(xiàn)出強(qiáng)化效應(yīng)。

支盤(pán)樁一土一上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用體系的振動(dòng)臺(tái)模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)

砂土流滑運(yùn)動(dòng)的模型試驗(yàn)研究——砂土流滑發(fā)生時(shí)，大面積土體高速流動(dòng)將導(dǎo)致巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。流滑砂土運(yùn)動(dòng)距離、破壞范圍的研究可以為抗震減災(zāi)提供依據(jù)。文章通過(guò)砂土流動(dòng)的室內(nèi)模型試驗(yàn)，記錄了砂土在不同初始狀態(tài)下的流態(tài)化運(yùn)動(dòng)過(guò)程。然后，選擇砂土...

以往對(duì)沉樁擠土效應(yīng)的研究主要集中于單樁或雙樁,而對(duì)群樁擠土效應(yīng)的分析較少,但在實(shí)際工程中,樁基工程通常都是以群樁的形式來(lái)設(shè)計(jì)和施工的.基于室內(nèi)模型試驗(yàn),分析了群樁順序壓入土體后所引起的土體變形規(guī)律、超孔隙水壓力的變化和沉樁前后土體的微觀結(jié)構(gòu)特征.試驗(yàn)結(jié)果表明:群樁壓入后,土體水平側(cè)移和地表隆起是不斷累積的,存在著已壓入樁的遮簾作用;超孔隙水壓力并不是單樁引起的超孔隙水壓力的簡(jiǎn)單疊加;沉樁后,土體微觀孔隙的大小、形態(tài)和排列特征也發(fā)生了變化,其結(jié)構(gòu)性更加緊密,擠土效應(yīng)明顯.

鄰近樁基受矩形土體位移作用的模型試驗(yàn)研究——地下工程開(kāi)挖引起的土體側(cè)移對(duì)鄰近樁基的承載和變形性狀可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面的影響，對(duì)于這一問(wèn)題目前還缺乏充分的研究。文章采用室內(nèi)模型試驗(yàn)進(jìn)行分析，討論土體側(cè)移作用下單樁和群樁的承載和變形特性，重點(diǎn)研究了在矩...

砂性土中靜壓樁模型試驗(yàn)研究——采用室內(nèi)模擬試驗(yàn)研究了靜壓樁沉樁及其靜載過(guò)程，對(duì)模型的性狀進(jìn)行了比較分析，得出了樁身軸力、樁側(cè)摩阻力和荷載一沉降曲線?！　?/p>

利用大型循環(huán)單剪試驗(yàn)儀,進(jìn)行30組大型單剪試驗(yàn),綜合研究分析不同類(lèi)型的土工格柵,不同的格柵數(shù)量和格柵分布形式對(duì)加筋土力學(xué)特性的影響。研究3種不同類(lèi)型的土工格柵,分別是矩形截面和橢圓形截面的雙向格柵,以及三向土工格柵。試驗(yàn)結(jié)果表明,土工格柵的截面肋條以及節(jié)點(diǎn)厚度和相對(duì)開(kāi)孔面積與加筋砂土的抗剪強(qiáng)度呈正相關(guān),肋條長(zhǎng)度和寬度與加筋砂土的抗剪強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)。進(jìn)一步試驗(yàn)表明,格柵的布置層數(shù)對(duì)砂土的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。當(dāng)向純砂中加入土工格柵時(shí),其整體純剪切強(qiáng)度降低。砂土的剪切破壞面集中在試樣上部,試樣下部各高度處的相對(duì)剪切位移較小。加入土工格柵后,整體試樣的表觀黏聚力增加,摩擦角降低。因此,在單剪模式且筋材鋪設(shè)方向與剪切方向一致時(shí),筋土界面成為軟弱界面,降低了抗剪強(qiáng)度,同時(shí)筋材對(duì)砂土有一定的約束作用,因此出現(xiàn)了表觀黏聚力。

基于工程體與地質(zhì)體相互作用的兩體力學(xué)模型初探——針對(duì)大壩和壩基、壩肩和庫(kù)岸相互作用傳統(tǒng)的一體兩介質(zhì)模型，提出了兩體力學(xué)模型的基本概念、研究思路以及應(yīng)用范圍；闡述了一體兩介質(zhì)力學(xué)模型與兩體力學(xué)模型之間的差異，并用單軸壓縮實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證：建立了...

靜壓預(yù)制混凝土小樁復(fù)合地基具有施工速度快、無(wú)污染、無(wú)噪音等優(yōu)點(diǎn)以及地基承載力提高幅度大、壓縮模量提高顯著等特點(diǎn)。本文通過(guò)靜壓小樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)及分析,研究了預(yù)制靜壓樁復(fù)合地基樁土相互作用變化規(guī)律及剛性樁復(fù)合地基承載力設(shè)計(jì)計(jì)算方法。通過(guò)某工程實(shí)例的應(yīng)用分析,驗(yàn)證了預(yù)制混凝土小樁復(fù)合地基承載力計(jì)算式中各項(xiàng)糸數(shù)取值的實(shí)用性。

灌注樁樁土相互作用試驗(yàn)及有限元模擬研究——以灌注樁樁土相互作用的原位試驗(yàn)為基礎(chǔ)，結(jié)合西安土層結(jié)構(gòu)、性質(zhì)，采用有限單元法對(duì)黃土地區(qū)的砼灌注樁樁一土相互作用進(jìn)行仿真模擬，研究了樁土相互作用、荷載的傳遞規(guī)律、樁土相對(duì)位移與樁側(cè)摩阻力的關(guān)系。通過(guò)樁載...

設(shè)計(jì)了一種新型的鉸樁-人工土復(fù)合地基,并分別對(duì)剛性地基-框架結(jié)構(gòu)體系模型及鉸樁-人工土復(fù)合地基-框架結(jié)構(gòu)體系模型進(jìn)行了小型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究。在鉸樁-人工土地基-框架結(jié)構(gòu)體系的模型試驗(yàn)中,采用了木屑土以及層狀剪切土箱模擬實(shí)際場(chǎng)地的人工土,用兩端帶鉸的樁模擬產(chǎn)生端塑性鉸的樁,并在振動(dòng)臺(tái)上輸入elcentro波。試驗(yàn)結(jié)果表明,其地震反應(yīng)較之剛性地基-框架結(jié)構(gòu)體系有很大變化。在鉸樁-人工土復(fù)合地基上,框架結(jié)構(gòu)各層加速度、層間剪力明顯減小,自振周期增大,特別是阻尼有很大的提高,說(shuō)明此復(fù)合地基有明顯的減震效果。

為探討楔形樁與等截面樁在靜力沉樁過(guò)程中的沉樁效應(yīng),在軟土地基中分別對(duì)1根等截面模型樁和3根不同楔角的楔形模型樁進(jìn)行靜力沉樁試驗(yàn)。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)整理分析,獲得等截面樁與楔形樁在靜力沉樁中樁周土的豎向位移、徑向位移、沉樁壓力與沉樁深度的規(guī)律及最大豎向位移和徑向位移。研究結(jié)果表明:在相同地質(zhì)條件下,楔形樁周土的豎向位移和徑向位移分別隨沉樁深度、楔角的增大而不斷下沉并靠近樁中心;最大豎向位移和徑向位移均出現(xiàn)在1倍平均樁徑處,最大豎向位移為平均樁徑的5.78%~9.45%,最大徑向位移量為平均樁徑的0.92%~2.04%;楔形樁沉樁所需的沉樁壓力隨樁深度、楔角的增大而不斷增加,且增加的速率越大。

高烈度地震區(qū)phc管樁-土-結(jié)構(gòu)相互作用振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)——2、樁基礎(chǔ)在地震中的破壞　　樁基礎(chǔ)是抗震性能較好的一種基礎(chǔ)形式，是預(yù)防地基失效的重要抗震措施：在非液化地基中，樁基能減少基礎(chǔ)附加沉降、減輕震害；即使在液化地基中，只要樁尖深入持力層…………　...

雨水及庫(kù)水作用下滑坡模型試驗(yàn)研究——重點(diǎn)介紹國(guó)土資源部“長(zhǎng)江三峽地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)”2000年科技專項(xiàng)計(jì)劃中雨水及庫(kù)水作用下滑坡模型試驗(yàn)研究成果。建立了室內(nèi)人工降雨控制系統(tǒng)、水庫(kù)水位控制系統(tǒng)、大型滑坡試驗(yàn)平臺(tái)起降控制系統(tǒng)等和多物理量測(cè)試系統(tǒng)、非接...

目的揭示豎向動(dòng)力荷載下變阻抗樁與土相互作用時(shí)的振動(dòng)特性.方法從三維軸對(duì)稱模型出發(fā)建立了定解問(wèn)題,利用拉氏變換手段和阻抗函數(shù)的傳遞性,推導(dǎo)求解了任意段變阻抗樁縱向振動(dòng)時(shí)樁頂頻域響應(yīng)理論解,并進(jìn)行了參數(shù)影響分析.結(jié)果分析表明存在臨界樁長(zhǎng),此樁長(zhǎng)以內(nèi)縮頸樁動(dòng)剛度及阻尼相比正常樁較小,擴(kuò)頸樁則較大,變截面樁動(dòng)剛度及阻尼在頻域有大峰夾小峰現(xiàn)象.樁缺陷段長(zhǎng)度、大小對(duì)樁頂影響與位置密切相關(guān),變模量樁有類(lèi)似規(guī)律,但與正常樁相比,樁底反射時(shí)間不同.結(jié)論筆者提出的考慮樁土相互作用的變阻抗樁縱向振動(dòng)理論解,與樁土眾多常規(guī)參數(shù)建立了明確關(guān)系,相比winkler和平面應(yīng)變解可以考慮樁土三維波動(dòng)效應(yīng),具有更高的精度和適用性,為樁基抗震、防震分析與設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù).

提出了用有限元—無(wú)界元的方法計(jì)算地下結(jié)構(gòu)———土耦合體系的應(yīng)力和變形。為了模擬實(shí)際受力狀態(tài),在地下結(jié)構(gòu)與土相接觸的界面上設(shè)置了一種有厚度的接觸面單元,它可以與土體的彈塑性模型相銜接,能合理地反映接觸面及其鄰近區(qū)域剪切破壞帶中的變形性狀。

為研究超長(zhǎng)樁在樁端與樁側(cè)阻力之間的相互作用關(guān)系,設(shè)計(jì)實(shí)施了超長(zhǎng)樁室內(nèi)模型試驗(yàn),分析了模型樁在不同樁頂載荷下載荷與沉降的關(guān)系、樁身軸力隨深度的變化、樁側(cè)摩阻力隨深度的變化以及樁頂載荷與樁端土壓力的關(guān)系.研究結(jié)果表明:超長(zhǎng)樁樁側(cè)摩阻力發(fā)揮作用的主要部位在樁身上部以及樁底以上10d范圍內(nèi),樁身中部側(cè)摩阻力相對(duì)較小;當(dāng)樁頂載荷達(dá)到1039n時(shí),樁端阻力和樁側(cè)阻力在樁端附近均出現(xiàn)增強(qiáng)現(xiàn)象.

爆炸法密實(shí)砂土地基（ⅲ）—模型試驗(yàn)——沿處理深度方向上裝藥量、裝藥形式、裝藥深度是爆炸法密實(shí)砂土地基設(shè)計(jì)中比較敏感的設(shè)計(jì)參數(shù)。為研究上述參數(shù)對(duì)加固密實(shí)效果的影響，本文進(jìn)行了以雷管作為爆炸密實(shí)動(dòng)力源、單孔裝藥的模型試驗(yàn)，共進(jìn)行了6組試驗(yàn)，其中2組...

飽和砂性土非線性蠕變模型試驗(yàn)研究——采用單向壓縮試驗(yàn)研究了常州不同含水層飽和砂性土的蠕變特性。試驗(yàn)結(jié)果表明，飽和砂性土的變形既與應(yīng)力有關(guān)，也與時(shí)間有關(guān)。在一定應(yīng)力作用下，其變形隨時(shí)間的增加而增加，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能達(dá)到穩(wěn)定，應(yīng)變與應(yīng)力、時(shí)間都...

考慮樁與凍土相互作用的單樁軸向靜載數(shù)值分析——依據(jù)彈性地基梁的基本理論，提出了凍土彈簧剛度的計(jì)算方法，依托格爾木多年凍土樁基試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)樁，采用ansys中的實(shí)體單元和彈簧單元模擬樁與凍土的相互作用，基于“m”法建立了單樁樁土空間體系的有限元模型，進(jìn)...

以洪酉路6號(hào)棚洞為研究對(duì)象,建立模型進(jìn)行試驗(yàn)。通過(guò)模擬不同邊坡坡率和不同回填體材料的相互組合情況來(lái)監(jiān)測(cè)棚洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化及其對(duì)邊坡的支撐作用,用量測(cè)儀器監(jiān)控棚洞結(jié)構(gòu)主要受力部位的變化。模擬分析公路隧道中棚洞結(jié)構(gòu)、邊坡圍巖和回填體3者之間的影響關(guān)系,從而指出在由棚洞結(jié)構(gòu)、邊坡圍巖和回填體組成的系統(tǒng)中,并非所有坡率相同和回填材料相同的情況下,棚洞結(jié)構(gòu)受力巖質(zhì)邊坡都優(yōu)于土質(zhì)邊坡;還指出了棚洞施工回填體材料和邊坡坡率變化組合的優(yōu)化方案,對(duì)出現(xiàn)高邊坡時(shí)的棚洞設(shè)計(jì)和施工具有很好的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。