桩土相互作用的砂箱模型试验及计算分析

砂土中抗拔桩与抗压桩模型试验研究

为研究单桩在抗拔与抗压条件下承载能力、桩身轴力以及侧摩阻力分布规律的不同,进行了砂土中长径比大于40的抗拔桩与抗压桩室内模型试验,通过桩身内设置电阻应变片,测得各级荷载下桩身不同深度的应变。分析表明,抗拔桩不论是位移还是位移增长速率,都远远超过抗压桩。因此,抗拔桩设计时应综合考虑桩顶上拔量来确定抗拔承载力。抗拔桩与抗压桩的桩身轴力分布具有相似的特性,试验所得抗拔总侧摩阻力折减系数λ=0.56。抗拔桩与抗压桩侧摩阻力都是从上部开始发挥并向下传递,随着荷载的增加,上部侧摩阻力变化很小,桩身中下部侧摩阻力迅速增长。抗拔桩桩端部侧摩阻力表现出弱化效应,抗压桩则表现出强化效应。

支盘桩一土一上部结构动力相互作用体系的振动台模型试验设计

砂土流滑运动的模型试验研究——砂土流滑发生时，大面积土体高速流动将导致巨大的人员伤亡和财产损失。流滑砂土运动距离、破坏范围的研究可以为抗震减灾提供依据。文章通过砂土流动的室内模型试验，记录了砂土在不同初始状态下的流态化运动过程。然后，选择砂土...

以往对沉桩挤土效应的研究主要集中于单桩或双桩,而对群桩挤土效应的分析较少,但在实际工程中,桩基工程通常都是以群桩的形式来设计和施工的.基于室内模型试验,分析了群桩顺序压入土体后所引起的土体变形规律、超孔隙水压力的变化和沉桩前后土体的微观结构特征.试验结果表明:群桩压入后,土体水平侧移和地表隆起是不断累积的,存在着已压入桩的遮帘作用;超孔隙水压力并不是单桩引起的超孔隙水压力的简单叠加;沉桩后,土体微观孔隙的大小、形态和排列特征也发生了变化,其结构性更加紧密,挤土效应明显.

邻近桩基受矩形土体位移作用的模型试验研究——地下工程开挖引起的土体侧移对邻近桩基的承载和变形性状可能会产生负面的影响，对于这一问题目前还缺乏充分的研究。文章采用室内模型试验进行分析，讨论土体侧移作用下单桩和群桩的承载和变形特性，重点研究了在矩...

砂性土中静压桩模型试验研究——采用室内模拟试验研究了静压桩沉桩及其静载过程，对模型的性状进行了比较分析，得出了桩身轴力、桩侧摩阻力和荷载一沉降曲线。　　

利用大型循环单剪试验仪,进行30组大型单剪试验,综合研究分析不同类型的土工格栅,不同的格栅数量和格栅分布形式对加筋土力学特性的影响。研究3种不同类型的土工格栅,分别是矩形截面和椭圆形截面的双向格栅,以及三向土工格栅。试验结果表明,土工格栅的截面肋条以及节点厚度和相对开孔面积与加筋砂土的抗剪强度呈正相关,肋条长度和宽度与加筋砂土的抗剪强度呈负相关。进一步试验表明,格栅的布置层数对砂土的力学性能产生影响。当向纯砂中加入土工格栅时,其整体纯剪切强度降低。砂土的剪切破坏面集中在试样上部,试样下部各高度处的相对剪切位移较小。加入土工格栅后,整体试样的表观黏聚力增加,摩擦角降低。因此,在单剪模式且筋材铺设方向与剪切方向一致时,筋土界面成为软弱界面,降低了抗剪强度,同时筋材对砂土有一定的约束作用,因此出现了表观黏聚力。

基于工程体与地质体相互作用的两体力学模型初探——针对大坝和坝基、坝肩和库岸相互作用传统的一体两介质模型，提出了两体力学模型的基本概念、研究思路以及应用范围；阐述了一体两介质力学模型与两体力学模型之间的差异，并用单轴压缩实验进行了验证：建立了...

静压预制混凝土小桩复合地基具有施工速度快、无污染、无噪音等优点以及地基承载力提高幅度大、压缩模量提高显著等特点。本文通过静压小桩复合地基载荷试验及分析,研究了预制静压桩复合地基桩土相互作用变化规律及刚性桩复合地基承载力设计计算方法。通过某工程实例的应用分析,验证了预制混凝土小桩复合地基承载力计算式中各项糸数取值的实用性。

灌注桩桩土相互作用试验及有限元模拟研究——以灌注桩桩土相互作用的原位试验为基础，结合西安土层结构、性质，采用有限单元法对黄土地区的砼灌注桩桩一土相互作用进行仿真模拟，研究了桩土相互作用、荷载的传递规律、桩土相对位移与桩侧摩阻力的关系。通过桩载...

设计了一种新型的铰桩-人工土复合地基,并分别对刚性地基-框架结构体系模型及铰桩-人工土复合地基-框架结构体系模型进行了小型振动台试验研究。在铰桩-人工土地基-框架结构体系的模型试验中,采用了木屑土以及层状剪切土箱模拟实际场地的人工土,用两端带铰的桩模拟产生端塑性铰的桩,并在振动台上输入elcentro波。试验结果表明,其地震反应较之刚性地基-框架结构体系有很大变化。在铰桩-人工土复合地基上,框架结构各层加速度、层间剪力明显减小,自振周期增大,特别是阻尼有很大的提高,说明此复合地基有明显的减震效果。

为探讨楔形桩与等截面桩在静力沉桩过程中的沉桩效应,在软土地基中分别对1根等截面模型桩和3根不同楔角的楔形模型桩进行静力沉桩试验。通过试验数据整理分析,获得等截面桩与楔形桩在静力沉桩中桩周土的竖向位移、径向位移、沉桩压力与沉桩深度的规律及最大竖向位移和径向位移。研究结果表明:在相同地质条件下,楔形桩周土的竖向位移和径向位移分别随沉桩深度、楔角的增大而不断下沉并靠近桩中心;最大竖向位移和径向位移均出现在1倍平均桩径处,最大竖向位移为平均桩径的5.78%~9.45%,最大径向位移量为平均桩径的0.92%~2.04%;楔形桩沉桩所需的沉桩压力随桩深度、楔角的增大而不断增加,且增加的速率越大。

高烈度地震区phc管桩-土-结构相互作用振动台试验——2、桩基础在地震中的破坏　　桩基础是抗震性能较好的一种基础形式，是预防地基失效的重要抗震措施：在非液化地基中，桩基能减少基础附加沉降、减轻震害；即使在液化地基中，只要桩尖深入持力层…………　...

雨水及库水作用下滑坡模型试验研究——重点介绍国土资源部“长江三峡地质灾害监测与预报”2000年科技专项计划中雨水及库水作用下滑坡模型试验研究成果。建立了室内人工降雨控制系统、水库水位控制系统、大型滑坡试验平台起降控制系统等和多物理量测试系统、非接...

目的揭示竖向动力荷载下变阻抗桩与土相互作用时的振动特性.方法从三维轴对称模型出发建立了定解问题,利用拉氏变换手段和阻抗函数的传递性,推导求解了任意段变阻抗桩纵向振动时桩顶频域响应理论解,并进行了参数影响分析.结果分析表明存在临界桩长,此桩长以内缩颈桩动刚度及阻尼相比正常桩较小,扩颈桩则较大,变截面桩动刚度及阻尼在频域有大峰夹小峰现象.桩缺陷段长度、大小对桩顶影响与位置密切相关,变模量桩有类似规律,但与正常桩相比,桩底反射时间不同.结论笔者提出的考虑桩土相互作用的变阻抗桩纵向振动理论解,与桩土众多常规参数建立了明确关系,相比winkler和平面应变解可以考虑桩土三维波动效应,具有更高的精度和适用性,为桩基抗震、防震分析与设计提供了参考依据.

提出了用有限元—无界元的方法计算地下结构———土耦合体系的应力和变形。为了模拟实际受力状态,在地下结构与土相接触的界面上设置了一种有厚度的接触面单元,它可以与土体的弹塑性模型相衔接,能合理地反映接触面及其邻近区域剪切破坏带中的变形性状。

为研究超长桩在桩端与桩侧阻力之间的相互作用关系,设计实施了超长桩室内模型试验,分析了模型桩在不同桩顶载荷下载荷与沉降的关系、桩身轴力随深度的变化、桩侧摩阻力随深度的变化以及桩顶载荷与桩端土压力的关系.研究结果表明:超长桩桩侧摩阻力发挥作用的主要部位在桩身上部以及桩底以上10d范围内,桩身中部侧摩阻力相对较小;当桩顶载荷达到1039n时,桩端阻力和桩侧阻力在桩端附近均出现增强现象.

模型试验在抗滑桩研究中的应用——简要介绍了模型试验在抗滑桩研究中的应用，包括室内模型试验和离心模型试验在悬臂抗滑桩、深埋式抗滑桩及预应力锚索抗滑桩方面的研究方法、研究成果，以及模拟抗滑桩特性的优点和局限性。　　

通过刚性桩复合地基群桩(桩数3×3)模型试验,对不同垫层厚度刚性桩复合地基的变形特性、不同桩位桩体和桩间土的受力特性进行测试,并对桩土应力比和荷载分担比等反映桩土共同工作性能的指标进行分析,得出了刚性桩复合地基的承载特性和变形规律。结论可为刚性桩复合地基的优化设计提供依据。

爆炸法密实砂土地基（ⅲ）—模型试验——沿处理深度方向上装药量、装药形式、装药深度是爆炸法密实砂土地基设计中比较敏感的设计参数。为研究上述参数对加固密实效果的影响，本文进行了以雷管作为爆炸密实动力源、单孔装药的模型试验，共进行了6组试验，其中2组...

饱和砂性土非线性蠕变模型试验研究——采用单向压缩试验研究了常州不同含水层饱和砂性土的蠕变特性。试验结果表明，饱和砂性土的变形既与应力有关，也与时间有关。在一定应力作用下，其变形随时间的增加而增加，经过一段时间后才能达到稳定，应变与应力、时间都...