国家自然科学基金(51078263)
- 作品数：18 被引量：179H指数：8
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- 软土中无筋刚性桩复合地基支承路堤的整体稳定实用计算方法被引量：9
- 2012年
- 为了合理评估无筋刚性桩复合地基支承路堤的稳定性,基于已进行的软土地基上刚性桩复合地基支承路堤的破坏机理研究,提出了刚性桩复合地基的整体稳定性简化分析方法,结合3个典型算例,与基于桩身抗剪强度的传统复合地基稳定方法进行了对比分析。结果表明:基于传统的复合地基稳定计算方法,采用桩身抗剪强度将显著高估路堤稳定性,桩身等效抗剪强度法可更好地反映刚性桩复合地基的破坏机理;采用等效荷载法、等效砂桩法和等效抗剪强度法计算得到的路堤稳定安全系数很接近;采用英国BS 8006规范方法、等效荷载法、摩擦接触法计算得到的路堤稳定安全系数显著依赖于桩土应力比。建议对无筋刚性桩复合地基支承路堤采用多种简化分析方法进行分析,保证设计的冗余度。
- 郑刚李帅刁钰
- 关键词：道路工程复合地基有限差分法
- 预应力混凝土管桩斜截面抗剪承载力试验研究被引量：16
- 2011年
- 预应力混凝土管桩的斜截面抗剪承载力是其主要承载指标,但是由于相关研究成果较少,国内常引用日本的标准公式,难以精确地评价其性能,而且对管桩斜截面抗震性能未见报道。现分析管桩抗剪承载力的影响因素,对调整配置参数的专用试件做抗剪试验,全过程揭示了管桩的抗剪破坏形态。试验表明,管桩箍筋配筋率、混凝土强度、有效预压应力是影响其斜截面抗剪强度的主要因素,在土质地基中正常受力状态的管桩均为受弯破坏,提出了不同条件下的管桩抗剪承载力的计算方法,并提出了管桩抗震验算的综合修正公式。
- 刘永超郑刚康谷贻王清龙
- 关键词：管桩斜截面抗剪承载力抗震验算剪跨比
- 坑内降水基坑底不同位置土体变形性状的室内试验研究被引量：6
- 2011年
- 在分析坑内降水的基坑开挖中坑底土体的应力变化的基础上,对基坑降水与开挖交替作用下坑内不同位置土体的变形性状进行研究,并与仅考虑基坑开挖作用下土体的变形性状进行比较。试验结果表明,分步降水、开挖交替作用下坑底不同位置土体的变形性状相对于仅考虑开挖时均显著改善,其初始卸荷变形模量均明显提高。对于坑底不同位置的土体,降水均能显著减小基坑回弹总量。但由于降水使每开挖步土单元释放的应力加大,分层每开挖步基坑的回弹变形比没有考虑降水时的回弹变形大。模拟靠近地连墙附近土单元应力路径的试验结果表明,降水开挖交替作用下地连墙附近土单元其开挖步的回弹变形明显大于基坑中心的土单元,并且可能导致考虑降水条件下基坑边部土体单元总的回弹变形大于没有降水时的总回弹变形。最后,坑内降水对基坑内土体变形性状、坑底回弹的影响与降水时间、降水深度、土层渗透系数等密切相关。对地下水位以下的超深开挖,应考虑大深度降水对坑内土体力学性状及回弹变形的影响。
- 郑刚魏少伟
- 关键词：基坑工程回弹变形三轴试验卸荷模量
- 刚性桩加固软弱地基上路堤的稳定性问题(Ⅰ)--存在问题及单桩条件下的分析被引量：38
- 2010年
- 目前各类刚性桩在软土路基加固中已有较多应用。首先对复合抗剪强度极限平衡法存在的问题进行了分析。在此基础上,基于刚性桩的刚度及强度特征,采用三维有限差分方法和二维强度折减有限差分数值方法,针对刚性桩复合地基支承路堤的整体稳定分析,对单桩位于路堤下不同位置时的路堤稳定性进行了研究,并与传统复合抗剪强度极限平衡法稳定分析结果进行对比。结果表明,当路堤下单桩位于不同位置时,路堤填筑过程中桩土相互作用机理、桩的破坏形式及桩对路堤稳定的贡献机理不同,桩的刚度对路堤稳定存在显著影响。路堤趋于稳定破坏时,位于路堤下不同位置的刚性桩的弯曲破坏比剪切破坏更易于发生。对刚性桩加固路堤,复合抗剪强度极限平衡法不能反映不同位置单桩的破坏机理,将显著高估路堤稳定性。
- 郑刚刘力韩杰
- 关键词：刚性桩路堤稳定
- 竖向荷载作用下倾斜桩的承载力特性被引量：24
- 2012年
- 针对桩身整体倾斜且无初始弯曲应力的倾斜桩,采用室内模型试验对竖向荷载作用下不同倾斜程度的桩进行了研究,发现模型桩在倾斜度不大于4%时,在相同的竖向荷载作用下倾斜桩的桩顶沉降比竖直桩小且倾斜桩的竖向承载力不比竖直桩低,但当倾斜度达到8%时,相同荷载下桩顶沉降大于竖直桩沉降且因桩身发生弯曲破坏导致加载终止.基于工程实例对桩身整体倾斜的单桩进行了数值分析,得出了与模型试验类似的结论.对特定土质条件和桩条件,存在着基于桩身倾斜度对桩顶沉降影响的沉降影响门槛值和基于桩身倾斜度对桩体破坏模式影响的破坏模式门槛值.当桩身倾斜度在沉降影响门槛值以内或以外时,在相同竖向荷载作用下倾斜桩的桩顶沉降分别小于竖直桩沉降或大于竖直桩沉降.当桩身倾斜度在破坏模式门槛值以内时,倾斜桩的竖向承载力主要由桩身侧阻和端阻决定,桩身弯矩不起控制作用;当倾斜度大于该门槛值时,在竖向荷载作用下倾斜桩的竖向承载力主要由桩体抗弯强度决定,随着竖向荷载的增大桩最终将发生弯曲破坏.土质条件、桩身刚度和强度、桩顶约束条件等均会影响门槛值大小.
- 郑刚李帅杜一鸣张晓双
- 关键词：倾斜桩沉降破坏模式门槛值
- 软基堆载水平滑动与软基挤出稳定分析
- 2013年
- 现有规范仅规定加筋地基进行水平滑动或软基挤出验算,对水平滑动、软基挤出现有稳定分析方法假定的滑动体竖向界面位置通常与实际存在出入,且不能考虑附加应力扩散的影响。为克服上述缺点,水平滑动、软基挤出稳定分析时不限定滑动体竖向界面的位置,采用Flamant解计算堆载在地基中产生的附加应力。分析表明,软基上堆载需要同时进行圆弧滑动、水平滑动、软基挤出等破坏模式的稳定验算,水平滑动、软基挤出最危险滑动体竖向界面不一定位于坡肩和坡脚。采用建议方法计算的水平滑动、软基挤出稳定安全系数通常与现有方法计算结果不同。
- 刘吉福郑刚安关峰
- 关键词：朗肯土压力
- 稳定路基中刚性桩抗弯能力验算简易方法被引量：9
- 2013年
- 稳定路基的刚性桩复合地基会产生一定的侧向位移,其刚性桩会承受一定的弯矩并可能开裂。为了保证刚性桩复合地基路基的长期稳定性,应验算路堤下复合地基刚性桩的抗弯能力。为减小路堤下复合地基刚性桩的抗弯能力验算难度,需要研究刚性桩弯矩简易计算方法。首先,基于大量公路路基软基试验和监测工程,对路基最大沉降与最大侧向位移的关系进行了统计研究,得到了两者之间的经验关系式;然后,根据路堤下复合地基和刚性桩的侧向位移曲线形状,提出刚性桩水平受力简化模型,并对复合地基刚性桩弯矩与最大侧向位移之间的关系进行了理论推导。在上述研究的基础上,提出了根据复合地基沉降得到桩身弯矩的简易方法。工程算例表明该方法简单、可行。研究表明,刚性桩位移与桩间土位移基本相等,可忽略不计桩土位移差对刚性桩弯矩的影响;当刚性桩进入硬土层的长度超过7倍桩径时,可认为刚性桩在软土层底面处固定。
- 刘吉福郑刚安关峰
- 关键词：路基刚性桩抗弯能力侧向位移
- 单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响被引量：5
- 2019年
- 现行规范中刚性桩复合地基路堤稳定分析方法不能反映单桩承载力、桩帽等对路堤稳定性的影响,计算的路堤稳定安全系数严重偏大,导致部分刚性桩复合地基路堤滑塌。为克服刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷,在研究刚性桩复合地基路堤滑塌原因的基础上,分析了路堤滑塌时桩土相互作用,及刚性桩提高路堤稳定性的机理。然后,在分析刚性桩复合地基路堤现有稳定分析方法的缺陷的基础上,将修正密度法完善为修正重度法。最后,为研究单桩承载力对刚性桩复合地基路堤稳定性的影响,利用修正重度法分析了刚性桩长度、间距、扩底、桩帽等对路堤稳定性的影响,对比了不同稳定分析方法计算结果,并对刚性桩复合地基路堤设计提出了建议。研究表明:单桩承载力对密桩复合地基路堤稳定性影响很小,对疏桩复合地基路堤稳定性影响很大;增大单桩承载力比减小桩间距更合理;刚性桩在持力层中扩底比加大桩长更有效;利用桩帽、土拱等措施将大部分路堤荷载转移到桩顶方可发挥单桩承载力对路堤稳定性的作用;软土强度随深度增大不明显时应慎用悬浮桩复合地基。刚性桩复合地基路堤宜采用"强桩大帽"的疏桩复合地基方案。
- 刘吉福郑刚
- 关键词：刚性桩承载力悬浮桩扩底桩
- 客运专线路基工程中管桩应用机理研究被引量：5
- 2011年
- 研究目的:管桩已广泛应用于客运专线和高速铁路建设工程中,为深入探讨管桩的承载性能和路基实测沉降特性,并研究管桩的抗剪性能及在路基整体稳定中的作用,结合京津城际客运专线的设计、施工和沉降监测,系统地研究管桩在路基工程中的应用机理。研究结论:管桩具有高强、工期快、质量易于控制等优点,可满足客运专线建设标准高的要求,总沉降量和不同阶段的沉降速率明显优于其它加固方式;在水平力作用下土质地基中管桩是受弯破坏形态,按抗剪强度验算路基整体稳定性导致安全系数估值偏高;管桩承载有桩筏结构、桩板结构和桩网结构等方式,建议加强施工质量控制、提高桩间土强度、改善桩顶的连接方式并开展桩梁结构的研究。
- 刘永超许再良张劲松王清龙
- 关键词：路基稳定客运专线管桩破坏形态
- 抗拔管桩及其填芯混凝土受拉结构性能试验被引量：8
- 2012年
- 管桩用于抗拔作用的工程逐年增多,为提高抗拔管桩的应用水平,对抗拔管桩的桩身进行了抗拉结构性能试验和分析.结果表明:桩身抗拉为脆性破坏形态,混凝土不开裂时抗拉承载力最大,混凝土不受拉力时其值最小,混凝土有效预压应力和端板节点强度起决定作用.对抗拔管桩和填芯混凝土进行了现场原型试验和工程验证,15根抗拔桩的试验结果显示,填芯混凝土与管桩的黏结强度为填芯混凝土抗拉强度的17.1%,表明根据提出的抗拔管桩设计原则和强度控制节点,只要控制得当,管桩用作抗拔是可靠的受力结构体系.
- 刘永超郑刚顾晓鲁
- 关键词：抗拔管桩抗拉承载力填芯混凝土
