江苏省自然科学基金(BK2012811)
- 作品数：7 被引量：67H指数：5
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- 相关机构：河海大学浙江大学城市学院香港科技大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 现浇X形桩产生地基附加应力的修正Geddes应力解被引量：9
- 2013年
- 现浇X形混凝土桩(X形桩)作为新型的异形截面桩,其侧摩阻力和端阻力对桩周土体产生的附加应力的计算方法尚未得到系统的研究。传统的Geddes解以圣维南原理作为模型假设的依据,忽略桩截面半径和截面形状对计算结果的影响,误差较大。在Geddes应力解的基础上,对附加应力计算过程引入二重积分,推导得出修正的Geddes应力解。通过2种计算方法对X形桩附加应力进行对比分析,结果表明:桩径越大,异形特性越突出,Geddes应力解的误差越大。用修正Geddes应力解分析X形桩侧摩阻力和端阻力产生的附加应力,可知X形桩对下卧层土体产生的附加应力是等截面面积的圆形桩的1/3左右,而端阻力产生的下卧层的附加应力是等截面面积的圆形桩的1～2倍。在1.05倍桩长以下的大部分下卧层区域内,凹弧段侧摩阻力产生的附加应力大于凸出段。随着凸出段与凹弧段侧摩阻力比值的增大,凹弧段侧摩阻产生附加应力系数逐渐减小,凸出段侧摩阻产生的附加应力系数逐渐增大,但两者之和始终小于圆形桩。对于端阻力,X形桩凹弧区产生的附加应力是凸出区的1～3倍。通过对单桩桩顶沉降对比计算,表明修正Geddes应力解与Geddes应力解相比,更适合解决X形桩地基附加应力和沉降问题。
- 吕亚茹刘汉龙王新泉吴宏伟丁选明
- 关键词：现浇X形混凝土桩附加应力系数侧摩阻力端阻力GEDDES应力解
- 高速公路拓宽工程现浇X形桩与圆形桩变形特性数值模拟对比分析被引量：6
- 2013年
- 以南京长江第四大桥南接线S1标段采用现浇X形桩加固拓宽路堤为背景,建立拓宽路堤荷载下现浇X形桩和圆形桩ABAQUS三维有限元对比模型,并采用现场实测沉降曲线验证了模型的合理性。对比分析了新路堤荷载下两种桩型加固拓宽路堤时新老路堤的差异沉降、侧向位移、孔隙水压力,并重点分析了新老路堤结合处的桩的桩土差异沉降、桩土应力比、桩身轴力和桩侧摩阻力。研究结果表明:地基的最大竖向沉降与最大侧向位移分别出现在新老路堤结合处和新路堤坡脚处,现浇X形桩与等截面圆形桩相比在减少竖向沉降和侧向位移方面更具有优势;现浇X形桩的异形截面效应使得X形桩的桩身轴力和桩侧摩阻力均比等截面圆形桩大,最多可提高了31%的桩身轴力,因此现浇X形桩的桩土应力比可达到42.5,比圆形桩多承担了46.6%的上部荷载。现浇X形桩对于处理要求施工进度快、工期短和沉降控制要求高的拓宽工程有其自身的优势。
- 於慧丁选明孔纲强郑长杰
- 关键词：拓宽路堤沉降特性数值模拟
- 高铁荷载下桩-土复合地基振动响应特性研究被引量：7
- 2017年
- 采用一种复合正弦波(M波)模拟列车移动荷载,建立轨道-路堤-PCC桩-土复合地基三维动力有限元模型,研究高速铁路路堤及PCC桩复合地基在列车荷载作用下的振动响应特性。研究结果表明:在靠近列车荷载作用处振动响应比较强,随着与轨道的距离增加,振动响应值也逐步降低,至地基远处24.5 m处,振动响应已经很小。路堤内振动波远低于枕木处振动幅值,振动波经路堤、垫层、桩体和土体层层过滤衰减作用,在地基下部土体中振动被削弱,振动的幅值和频率范围均受到影响。经过滤后地基下部土体振动响应频率接近或者低于土体自振频率,路堤、桩体和地基振动响应曲线体现了振动波在路堤系统各部分传播特点,反映出各部分振动特性。
- 付强付强宋金良丁选明
- 关键词：PCC桩复合地基动力有限元分析
- 地基附加应力和桩基沉降计算的修正Geddes应力解被引量：5
- 2013年
- Geddes应力解计算桩周土沉降是工程中常用的计算方法,其假设端阻力为桩端集中力,侧摩阻力沿桩身轴线线分布。此假设下计算得到的附加应力不能反映截面几何形状和大小的影响,存在一定的误差。为了更精确地计算桩附加应力与沉降,得到可以反映截面几何形状和大小的计算方法,在Geddes应力解的基础上,假设端阻力在桩端均匀分布,侧阻力为桩侧表面均布力和线性力的综合。采用2重积分的思想,推导出了圆形桩端阻力和桩侧摩阻力在桩周土产生的附加应力系数的计算公式,称为修正的Geddes应力解。通过对Geddes应力解和修正Geddes应力解的对比计算表明:随着桩径的增大,Geddes应力解计算误差随之增大。桩径从0.2 m到3 m,Geddes应力解估算端阻力、均匀分布侧摩阻力、线性增长的侧摩阻力产生沉降的误差分别为小于20%、140%和40%。综合端阻力与侧阻力结果,Geddes应力解计算沉降结果偏大。将2种计算方法的计算结果与3维有限元ABAQUS计算结果进行了对比,结果表明修正的计算方法更接近于模拟结果。因此工程中使用修正Geddes应力解计算桩基沉降更合理。
- 吕亚茹刘汉龙王新泉丁选明郑长杰
- 关键词：GEDDES应力解附加应力侧摩阻力端阻力沉降
- 大直径管桩在瞬态集中荷载作用下的振动响应时域解析解被引量：23
- 2013年
- 大直径管桩在低应变检测中应力波的传播是一个三维波动问题。将桩周土、桩芯土和桩底土对桩的作用简化为文克尔弹簧,将激振力用半正弦脉冲模拟,建立了大直径管桩在瞬态集中荷载作用下的振动响应计算模型,采用分离变量法和常数变易法求得了波动方程的时域解表达式。将该时域解与采用数值傅立叶逆变换计算得到的时域响应进行了对比验证,进一步将时域解析解计算结果与试验值进行了对比,验证了其合理性。采用得到的时域解计算分析了桩顶速度时域响应特性,结果表明:入射波到达时间和结束时间与波的传播距离成正比,从0°点到180°点基本呈线性变化;激振点的入射波结束时间等于输入脉冲宽度,其余测点的入射波结束时间与入射波到达时间的差值与输入脉冲宽度相等;入射波峰值对应的时间在激振点最小,从0°点到135°点逐渐增大,在135°点到180°点之间基本保持不变。
- 丁选明刘汉龙
- 关键词：管桩时域解析解
- 饱和均质土中PCC桩纵向振动响应简化解析方法被引量：4
- 2013年
- 基于经典的平面应变假定,对饱和土地基中现浇大直径管桩纵向振动频域特性进行了理论研究。将桩周土和桩芯土假设为一系列相互独立的薄层,采用Laplace变换的方法求得了桩周土及桩芯土频域响应解,进而利用桩土完全耦合的条件得到桩振动响应解。分析了土体剪切模量以及桩周土、桩芯土存在与否对桩顶复刚度的影响,得到了各参数对桩振动特性影响的规律。
- 郑长杰丁选明刘汉龙付强
- 关键词：PCC桩纵向振动解析解复刚度
- 高速铁路CFG桩筏复合地基沉降变形特性研究被引量：15
- 2014年
- 选取京沪高速铁路CFG桩筏加固软土地基的典型断面,采用ABAQUS有限元程序建立了三维数值模型。考虑高速铁路路堤分级填筑施工过程和长期荷载作用,对CFG桩加固后路基填筑期和运营期的沉降进行计算模拟,分析CFG桩筏复合地基沉降变形发展规律。研究结果表明:计算结果与实测值相一致,数值模型可以较好地反映路基填筑过程和后期沉降过程。基于该方法预测了高速铁路运行10a后的沉降,桩筏复合地基技术可以有效地控制京沪高速铁路(凤阳段)的工后沉降,可为类似工程提供参考依据。
- 付强刘汉龙庄妍丁选明孔纲强
- 关键词：ABAQUS沉降观测数值模拟沉降预测
