基于剪切位移法的基桩负摩阻力计算

在对现有2种常用基桩负摩阻力计算方法进行分析的基础上,探讨了影响桩土间实际负摩阻力的主要因素.进而根据有效应力原理,建立出能充分考虑桩土剪切位移对摩阻力发挥程度影响的基桩负摩阻力计算分段曲线模型,并由此推导出基于荷载传递法的负摩阻力计算基本微分方程,并给出了在不同桩土相对位移条件下基桩负摩阻力计算的分段解析式.在此基础上,引进土体在均布压力作用下沉降的弹性解,从而得到了桩身轴向力、中性点的位置及基桩负摩阻力计算的改进方法.理论与工程实例试验结果对比分析表明,采用该方法所得的桩身轴力随深度的变化曲线与实测曲线吻合良好.     

受推桩水平抗力系数动测法研究

本文利用Rayleigh法导出了用动测桩基自振频率f计算在桩头任意位移y_0下受推桩水平抗力系数"m"的公式.通过大量模型桩动、静对比试验验证:计算所得的m值及用此,m所计算的桩身内力和桩头位移均与实测值颇为一致.     

有限元-无限元耦合法在桩-土动态反应中的应用

推导了4+2节点动力无限元的位移形函数及坐标形函数,进而得到具有不同波动组合位移衰减形式的二维谐振无限元,并运用通用有限元软件建立了单桩动力荷载下的有限元-无限元(FEM-IEM)耦合模型,分析了竖向、水平及弯矩谐振作用下不同类型单桩在不同土性中的动力反应.计算结果证明,本文提出的耦合方法在计算效率和精度上具有优势.     

劲性搅拌桩复合地基的抗震性能

针对劲性搅拌桩复合地基的抗震性能,以ANSYS为工具,考虑桩-土-上部结构之间的相互作用,对劲性搅拌桩单桩复合地基在不同地震波作用下的响应进行了时程分析;对比了该复合地基与桩基础地震响应的差异,并对影响该复合地基抗震性能的因素进行了研究.结果表明：地震波作用下劲性搅拌桩复合地基单桩的最大弯矩出现在距桩顶0.2L～0.4L处;芯桩越长、面积置换率越大,最大弯矩越大;桩身最大弯矩、剪力、内外芯桩身应力比及上部结构水平位移等与地震波波型有很大关系.在相同地震波作用下,面积置换率对桩身弯矩、剪力的影响最大,而芯桩长度和水泥土模量对桩身弯矩和剪力的影响很小.     

倾斜荷载下基桩的受力研究

在现行“ｍ”法假设高基础上，给出了倾斜荷载作用下柔性桩的内力及位移分析解，并以铝管在少箱内进行了不同倾角的倾斜荷载作用下室内模型桩试验，实验结果表明，理论与实测值吻合良好。     

压弯荷载下悬臂箱梁剪滞效应的三杆比拟法

导出了压弯荷载共同作用下箱梁剪力滞效应的三杆比拟法控制方程,并给出了边界条件;导出了悬臂梁在竖向均布荷载、竖向集中荷载与轴向力共同作用下,考虑剪力滞效应的正应力计算公式,建立了悬臂梁在竖向均布荷载及竖向集中荷载作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算与在竖向均布荷载及竖向集中荷载与轴向力共同作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算的统一公式,并用算例说明了其有效性。     

倾斜荷载下桥梁桩基的计算与试验研究

在“ｍ”法或“ｃ”法基础上,给出了桥梁桩基在倾斜荷载作用下的内力及位移分析解,该解答计算简单,使用方便,可充分利用现有“ｍ”法或“ｃ”法的计算公式及参数图表。室内铝管模型桩试验及国外已有试验资料均表明,理论计算与实测值吻合良好。     

地震载荷作用下埋地管道强度的简化计算

地震时地震波沿地面传播引起地面位移,地面沿直管轴向位移时使管道产生轴向拉伸应力。对平面弯管,地面沿纵向管位移时对横向管有推压作用,从而在弯管内造成了平面弯矩。忽略惯性力,采用静力分析的方法对直管和弯管分别进行应力分析,并结合计算实例给出了埋地管道强度的简化计算方法。     

不埋式弹性基础薄板在集中荷载作用下的设计理论和基地强夯法的若干向题

本文对不埋式弹性基础薄板由文克勒假定所得微分方程的解答,提出M(x)之影响范围,从而推导出单向配筋时弹性基础薄板在集中荷载作用下一整套弯矩叠加计算公式,简化了弯矩的计算,并有足够的精确度,并对强夯法加固地基施工中综合论述了几个重要参数的选择,提出了自己的看法和若干应注意的问题。     

考虑二阶弯矩效应的自由扭转圆曲梁静力分析

针对拱形温室结构在轴向风荷载作用下的受力变形及屋面荷载作用下平面外稳定问题,根据考虑曲梁的大位移特征及二阶弯矩效应,建立圆曲梁的弯矩平衡方程,结合其他平衡方程、几何方程、物理方程,获得非线性圆曲梁挠度和扭转角的控制方程,得到含系数的圆曲梁几何非线性位移、变形和内力模型,给出圆曲梁几何非线性位移及内力的计算方案。鉴于圆曲梁的受力变形与圆拱平面外失稳特征变形的相似性,在此研究的基础上,分析圆拱平面外失稳问题,给出圆拱平面外分岔失稳临界荷载的计算方法。分析结果表明:本研究得到的圆曲梁几何非线性静力分析模型,可用于拱形温室屋面结构的非线性受力分析及平面外分岔及极值点失稳计算。     

上下翼缘同时受荷的HM，HW型钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有给出HM，HW型钢梁在上翼缘承受均布荷载、下翼缘承受跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.根据能量理论得到的结果，考虑屈曲前变形对弯扭屈曲影响，得出上述荷载作用下双轴对称HM，HW型钢梁的临界承载能力计算公式，总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.采用有限元方法对该理论公式进行验证，在荷载比例小于3时，有限元解与理论解相差基本在5%以内.提出了这类荷载作用下钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式.该公式最大误差不超过8%，平均误差在3%左右.     

梁、连续梁、刚架静力及影响线的新解法

本文从广义梁微分方程出发,推导三次样条梁函数。利用广义函数δ函数及σ函数,该函数适合在集中荷载、集中弯矩及突变截面梁等情况的积分,可以写出求解梁、连续梁的静力及影响线的统一公式。利用杆两端的初参数,写成杆的角变位移方程式,解决刚架在任意荷载作用下的静力分析。文内所介绍的方法,都属于精确法。     

基桩屈曲问题的大挠度摄动解

基于温克尔地基模型,采用能量法建立了两端铰支完全入土桩的大挠度微分方程.假设其挠曲函数及桩头荷载为摄动参数的幂级数展开式,采用二次摄动方法将非线性大挠度微分方程化为一系列线性摄动方程求解.在求得大挠度渐近解的基础上,通过摄动参数转换,得到以桩身挠度为摄动参数的后屈曲平衡路径高阶渐近解.最后,利用本文解答分析了桩长、地基土弹簧刚度、桩身抗弯刚度等因素对基桩临界荷载值及其后屈曲平衡路径的影响.结果表明,基桩屈曲临界荷载随桩土刚度比增大而提高,且较小的桩土刚度比对后屈曲平衡路径的稳定较为有利.     

碎石桩复合地基承载及变形性状研究

为探讨碎石桩复合地基的承载力、加固区压缩量与桩周土塑性区展开半径的关系,在基于碎石桩与桩周土的竖向位移相等、侧向变形协调与连续的条件下,利用弹塑性理论对碎石桩复合地基的承载及变形性状进行了分析研究,推导出了作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土塑性区半径的关系的系列解析算式.算例表明,作用在复合地基上的荷载、碎石桩所分担的荷载及加固区压缩量与桩周土塑性区半径的关系几乎是线性的.为验证本文方法的可行性,将模型试验的结果与计算结果进行了对比.对比表明:加固区压缩量的计算结果与实测结果的相对误差未超过5%.     

嵌岩灌注桩初始后屈曲性状分析

为了探讨桥梁工程中广泛使用的嵌岩灌注桩的初始后屈曲性状,先基于弹性地基梁理论假定桩身后屈曲分析模型与相应的桩身挠曲位移函数,由此建立桩土体系的总势能方程;然后采用扰动法,基于能量原理导得不同约束情况下桩顶临界荷载的变化式,并据此讨论了桩土刚度比、桩身埋置率及桩顶自由长度等对桩身后屈曲性状的影响规律.结果表明,当桩周土趋于软弱而桩身刚度越大时,桩身初始后屈曲平衡路径将越趋于不稳定,且可能因桩身初始缺陷的存在而导致其屈曲荷载的显著降低.     

无剪力分配法在对称结构反对称荷载中的应用

以位移法为基础,用力矩分配法,讨论了对称结构在反对称荷载作用下,无需取半边结构,而直接在整体结构上进行计算方法的应用.算例研究表明,该法与传统方法计算结果完全相同,但由于减少了横梁两端的弯矩传递,较传统计算方法加快了收敛速度,因此具有一定的实用价值.     

桩内力及变形计算

东北林学院学报1978年第二期曾刊出笔者“弹性桩的内力及变形计算源程序”一文,本文是该文的继续。“弹性桩的内力及变形计算源程序”一文概要地介绍了用有限单元法分析弹性桩内力及变形的基本思想。利用该程序可以求出,当桩顶为自由时,在一组外荷载作用下,桩身的内力及变形。由于该程序是采用直接输入外荷载来求解位     

冲击作用下桩的竖向振动分析

在桩基工程中,为了检验单桩的工程质量,亟需采用准确、快速而简便的无破损检验法。实践证明水电效应法是这类方法中行之有效的一种。本文对等截面桩受分布扰力作用下的竖向振动进行了分析,得出了六种不同边界情况的桩竖向振动的频率方程和在桩顶面受水电效应激发的冲击力作用下桩竖向强迫振动的位移响应解答,并对其中一种典型边界情况的桩顶位移响应作了数值计算。此外,文中还给出了几种典型情况的前二十阶固有频率值。     

桩基负摩阻力计算的分析

一、前言 桩基负摩阻力计算又称桩基负表面摩擦力计算。 在桩基中,一般桩受荷载作用后,桩周表面通常作用向上的摩擦力R_f(参看图1,a)。然而,桩侧软弱土层有超载作用(例如,土层压密未完进行填土和新的冲填土;打桩后进行填土或筑堤;土层中地下水位下降等。)此时桩身周围土固结,桩侧土体对桩身出现相对的向下位移,於是在桩周表面产生了向下作用的摩擦力(图1,b),即负摩擦阻力。     

基于优化原理框-剪结构中剪力墙合理数量

通过对两种层间最大位移角计算方法的对比分析,指出采用位移曲线二阶求导的方法是可行的.以结构协同工作的连续化分析及我国现行抗震设计规范反应谱理论为出发点,以结构地震作用最小为目标函数,最大层间位移角为约束条件建立优化模型,并用MATLAB高级语言编写了三种常见的荷载作用下的优化程序.通过算例计算了不同设防烈度、场地土类别及设计分组下剪力墙的合理数量,结果表明所需的剪力墙合理数量与设防烈度呈非线性关系;当结构较规则时,该法对超过40 m的高层建筑仍然适用.该模型能反映出结构高度、结构重量等因素对剪力墙合理数量的影响,且简单、实用,可供初步设计使用.