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.     

基桩竖向荷载传递模型及承载力研究

通过对桩侧荷载传递机理的分析，建立出一种改正的能综合考虑实际工程中桩周土体加工软化和加工硬化等不同性状、桩侧阻的深度效应、不同桩侧土类以及不同成桩工艺等因素影响的桩侧阻、桩端阻荷载传递模型．以荷载传递解析法为基础，分别考虑桩顶沉降处于弹性、弹塑性或塑性等状态，导出了以桩顶沉降量控制基桩竖向承载力的一系列公式，并开发出相应的计算程序，由此可通过控制桩顶沉降量来确定基桩的桩顶竖向承载力．将该计算方法用于某工程现场静载荷试桩对比分析，理论与实测结果吻合良好。     

考虑基桩承载力差异随机性的承台梁内力分析

提出了一种考虑桩土共同工作的承台梁内力分析方法及确定其桩承地菌的可靠性数理统计方法，结合承机分析理论，提出了考虑基桩承载力随机性的承台梁内力包络图的确定方法，并开发出相应的计算分析软件。     

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.     

地基非线性沉降计算的原位土双曲线模型法及其工程应用

为了更好地进行地基沉降预测,介绍一个简易计算方法—双曲线模型法.该方法采用双曲线函数来反映地基沉降的非线性,且提出通过原位土压板载荷试验来确定模型参数,从而避免因地基土体采样扰动造成的参数误差.将其应用于某筏板基础沉降计算中进行验证表明：模型计算结果与实测结果较吻合,即原位土双曲线模型法用于地基非线性沉降计算是可行的.     

堆载作用下考虑界面接触行为的桩-土相互作用分析

采用三维有限元模型,对在堆载作用下软土与桩的相互作用进行分析,分析中考虑土的非线性和大应变,并在桩土间设置接触单元.重点研究桩土交界面上的接触应力以及土参数对土侧压力的影响.所得到的桩土交界面上的应力分布可以很好地解释离心实验结果,参数研究有助于更深刻地理解软土与桩的相互作用机理.     

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.     

多元复合地基桩土应力比分析

从单桩与桩间土的荷载-沉降曲线出发,采用荷载-沉降的双曲线模型,给出了多元复合地基桩土应力比的解析解。分析表明,桩土应力比随荷载的变化形式有3种,具体的变化形式与桩、桩间土的初始切向压缩模量和极限承载强度有关。实例计算表明,所得解析解与实测桩土应力比值基本吻合。     

考虑径向非匀质性的层状地基中摩擦桩动力阻抗研究

采用考虑了桩周土的非匀质性的Novak薄层法计算桩土相互作用的方法,对考虑径向非匀质性的层状地基中摩擦桩竖向动力阻抗的简化计算方法进行了研究,得到了相应的计算公式.并分析了桩周土非匀质性、泊松比、频率等因素对单桩竖向动力阻抗的影响.分析结果表明:非匀质区刚度与匀质区刚度比对单桩竖向动力阻抗基本无影响,泊松比、非匀质区大小则有较大影响.     

简化桩模型在土-结构相互作用分析中的应用

采用简化桩模型和多分段杆单元模型来模拟独立桩承框架结构.对一幢七层独立桩承钢筋混凝土框架结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的结构自振特性对比分析.然后依次输入9条地震波加速度记录,对结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的地震反应时程分析.由大量的数值分析结果总结了土-结构相互作用对结构地震反应的影响规律,并用算例对部分结论进行验证.     

散体材料桩复合地基承载力计算

在探讨散体材料桩承载机理的基础上,针对其受力和变形特性,考虑散体材料桩侧向变形、不同布桩方式及时间效应等对复合地基承载能力的影响,导出了基于面积比的散体材料桩复合地基承载力计算公式.通过一工程实例验证了本文方法的可行性,并对该复合地基的承载力进行了时效分析,结果表明,在进行散体材料桩复合地基的承载力计算时考虑时效是很有必要的.     

复合桩基承载力的可靠性分析方法

研究了复合桩基承载力可靠性分析的方法，这对复合桩基的可靠性设计将起到积极的推动作用，采用复合桩基承载力计算公式Pu=I(nPp Ps)来计算复合桩基的极限承载力，并通过实例计算，分析确定了承台底土及桩体极限承载力的均值和方差，并由此得出复合桩基极限承载力的概率特性。     

考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析

针对梁下土体和基桩刚度对承台梁内力的影响进行研究，采用分层荷载传递法进行基桩刚度计算，建立起考虑桩土共同工作的承台梁内力计算理论，就理论与实际的差异，提出用水平割线法对基底反力进行调整，并以纽玛克数值计算法为计算基础开发出相应的计算软件。     

基于圆孔扩张理论顶部加箍碎石桩承载力计算

在碎石桩顶部设置土工合成材料或预制混凝土套筒,可有效改善其承载特性.为研究加箍段对碎石桩承载力的影响,采用Mohr-Coulomb屈服准则,将考虑土体自重效应影响的圆孔扩张理论引入到加箍碎石桩复合地基的承载力计算中,分析了塑性区半径随深度发生变化的规律,得到了复合地基承载力计算公式.在此基础上,进一步研究了扩张重叠作用产生的影响,建立了群桩计算模型,推导出群桩作用下加箍碎石桩的承载力计算公式.工程实例验证表明,采用本文公式的计算结果与现场载荷实验实测结果吻合良好,说明本文公式具有一定的实用价值.     

疏桩基础变形性状研究

疏桩基础是近年来开始的对桩基设计理论的新探索。它以控制建筑物的沉降量和补偿天然地基承载力不足来确定桩的补偿量，因此它的变形性状有别于传统的桩基。选用了能描述土体塑性特点的弹塑性本构模型，利用研制的并经过算例验证的三维有限元程序对疏桩基础的变形性状进行了分析，得出了疏桩基础的整体沉降、桩间土体的压缩、桩端下土体的压缩等的变化规律。     

散体材料桩复合地基桩土应力比计算新方法

针对现有桩土应力比计算方法存在的局限性与不足,研究了基于桩土相互作用机理的散体材料桩复合地基应力应变关系,并在考虑桩、土体孔隙率随加载而不断变化的基础上,建立了面积置换率与桩、土体变形模量及泊松比的确定方法.引进分级加载和分层计算的思想,建立了散体材料桩复合地基桩土应力比计算新方法.该方法适用于不同布桩方式下桩土应力比的求解,且能够反映桩、土体变形模量和面积置换率随加载而不断变化的特点.工程实例计算与分析并与其他计算方法比较表明了该方法的合理性与可行性.     

高墩-群桩体系临界荷载计算

考虑桩-土相互作用对上部高桥墩稳定性的影响, 基于力效相等原则,通过力法原理,将群桩基础进行等代以模拟桩土作用,导出了单肢高墩-群桩体系在竖向荷载作用下的屈曲临界荷载计算公式.通过工程实例验证了本文方法的可行性,分析了桥墩刚度和高度对体系稳定性的影响结果表明：桥墩的刚度和高度是影响体系屈曲性能的两个重要因素,但当墩高及其刚度值超过某一界值,体系的临界荷载趋于一定值,即结构的屈曲破坏不是一个材料破坏的问题,而是体系存在一最优墩桩刚度比和长度比,使得墩-桩-土三者共同工作最协调.