樁土相互作用的砂箱模型試驗及計算分析

砂土中抗拔樁與抗壓樁模型試驗研究

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,進行了砂土中長徑比大于40的抗拔樁與抗壓樁室內(nèi)模型試驗,通過樁身內(nèi)設(shè)置電阻應(yīng)變片,測得各級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速率,都遠遠超過抗壓樁。因此,抗拔樁設(shè)計時應(yīng)綜合考慮樁頂上拔量來確定抗拔承載力?？拱螛杜c抗壓樁的樁身軸力分布具有相似的特性,試驗所得抗拔總側(cè)摩阻力折減系數(shù)λ=0.56。抗拔樁與抗壓樁側(cè)摩阻力都是從上部開始發(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?？拱螛稑抖瞬總?cè)摩阻力表現(xiàn)出弱化效應(yīng),抗壓樁則表現(xiàn)出強化效應(yīng)。

支盤樁一土一上部結(jié)構(gòu)動力相互作用體系的振動臺模型試驗設(shè)計

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

以往對沉樁擠土效應(yīng)的研究主要集中于單樁或雙樁,而對群樁擠土效應(yīng)的分析較少,但在實際工程中,樁基工程通常都是以群樁的形式來設(shè)計和施工的.基于室內(nèi)模型試驗,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研究——地下工程開挖引起的土體側(cè)移對鄰近樁基的承載和變形性狀可能會產(chǎn)生負面的影響，對于這一問題目前還缺乏充分的研究。文章采用室內(nèi)模型試驗進行分析，討論土體側(cè)移作用下單樁和群樁的承載和變形特性，重點研究了在矩...

砂性土中靜壓樁模型試驗研究——采用室內(nèi)模擬試驗研究了靜壓樁沉樁及其靜載過程，對模型的性狀進行了比較分析，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)單剪試驗儀,進行30組大型單剪試驗,綜合研究分析不同類型的土工格柵,不同的格柵數(shù)量和格柵分布形式對加筋土力學(xué)特性的影響。研究3種不同類型的土工格柵,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。試驗結(jié)果表明,土工格柵的截面肋條以及節(jié)點厚度和相對開孔面積與加筋砂土的抗剪強度呈正相關(guān),肋條長度和寬度與加筋砂土的抗剪強度呈負相關(guān)。進一步試驗表明,格柵的布置層數(shù)對砂土的力學(xué)性能產(chǎn)生影響。當(dāng)向純砂中加入土工格柵時,其整體純剪切強度降低。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,筋土界面成為軟弱界面,降低了抗剪強度,同時筋材對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——針對大壩和壩基、壩肩和庫岸相互作用傳統(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，并用單軸壓縮實驗進行了驗證：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、無污染、無噪音等優(yōu)點以及地基承載力提高幅度大、壓縮模量提高顯著等特點。本文通過靜壓小樁復(fù)合地基載荷試驗及分析,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)計計算方法。通過某工程實例的應(yīng)用分析,驗證了預(yù)制混凝土小樁復(fù)合地基承載力計算式中各項糸數(shù)取值的實用性。

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

設(shè)計了一種新型的鉸樁-人工土復(fù)合地基,并分別對剛性地基-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)體系模型進行了小型振動臺試驗研究。在鉸樁-人工土地基-框架結(jié)構(gòu)體系的模型試驗中,采用了木屑土以及層狀剪切土箱模擬實際場地的人工土,用兩端帶鉸的樁模擬產(chǎn)生端塑性鉸的樁,并在振動臺上輸入elcentro波。試驗結(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程中的沉樁效應(yīng),在軟土地基中分別對1根等截面模型樁和3根不同楔角的楔形模型樁進行靜力沉樁試驗。通過試驗數(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)相互作用振動臺試驗——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…………　...

雨水及庫水作用下滑坡模型試驗研究——重點介紹國土資源部“長江三峽地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測與預(yù)報”2000年科技專項計劃中雨水及庫水作用下滑坡模型試驗研究成果。建立了室內(nèi)人工降雨控制系統(tǒng)、水庫水位控制系統(tǒng)、大型滑坡試驗平臺起降控制系統(tǒng)等和多物理量測試系統(tǒng)、非接...

目的揭示豎向動力荷載下變阻抗樁與土相互作用時的振動特性.方法從三維軸對稱模型出發(fā)建立了定解問題,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時樁頂頻域響應(yīng)理論解,并進行了參數(shù)影響分析.結(jié)果分析表明存在臨界樁長,此樁長以內(nèi)縮頸樁動剛度及阻尼相比正常樁較小,擴頸樁則較大,變截面樁動剛度及阻尼在頻域有大峰夾小峰現(xiàn)象.樁缺陷段長度、大小對樁頂影響與位置密切相關(guān),變模量樁有類似規(guī)律,但與正常樁相比,樁底反射時間不同.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)計提供了參考依據(jù).

提出了用有限元—無界元的方法計算地下結(jié)構(gòu)———土耦合體系的應(yīng)力和變形。為了模擬實際受力狀態(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。

為研究超長樁在樁端與樁側(cè)阻力之間的相互作用關(guān)系,設(shè)計實施了超長樁室內(nèi)模型試驗,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)摩阻力相對較小;當(dāng)樁頂載荷達到1039n時,樁端阻力和樁側(cè)阻力在樁端附近均出現(xiàn)增強現(xiàn)象.

爆炸法密實砂土地基（ⅲ）—模型試驗——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砂土地基設(shè)計中比較敏感的設(shè)計參數(shù)。為研究上述參數(shù)對加固密實效果的影響，本文進行了以雷管作為爆炸密實動力源、單孔裝藥的模型試驗，共進行了6組試驗，其中2組...

飽和砂性土非線性蠕變模型試驗研究——采用單向壓縮試驗研究了常州不同含水層飽和砂性土的蠕變特性。試驗結(jié)果表明，飽和砂性土的變形既與應(yīng)力有關(guān)，也與時間有關(guān)。在一定應(yīng)力作用下，其變形隨時間的增加而增加，經(jīng)過一段時間后才能達到穩(wěn)定，應(yīng)變與應(yīng)力、時間都...

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算方法，依托格爾木多年凍土樁基試驗場試驗樁，采用ansys中的實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...

以洪酉路6號棚洞為研究對象,建立模型進行試驗。通過模擬不同邊坡坡率和不同回填體材料的相互組合情況來監(jiān)測棚洞結(jié)構(gòu)的內(nèi)力變化及其對邊坡的支撐作用,用量測儀器監(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,對出現(xiàn)高邊坡時的棚洞設(shè)計和施工具有很好的參考價值和指導(dǎo)意義。