风浪荷载作用下扩底桩基础桩周土应力特征分析

扩底桩基础在承受水平风浪荷载时,基础周围的地基土表现出复杂的应力变化特性。基于有限元程序ABAQUS,针对近海风机单桩基础受力特点,分别建立扩底桩和等直径桩的有限元模型,着重分析扩底桩受风浪荷载时桩周土的应力特征,并对扩底桩和等直径桩桩周土的应力主轴旋转角度规律进行对比分析。结果表明:扩底桩在承受风浪荷载时,上部桩桩周土偏应力和主应力方向角的变化较为明显,扩底段部分桩周土受动荷载的影响较中段更为明显;随着桩周土与扩底桩距离的增加,桩周土主应力方向角旋转幅值逐渐减小,直到减小为一个较为稳定的值;扩底桩桩周土与等直径桩桩周土的主应力方向角旋转幅值变化规律有所不同。     

大直径扩底灌注桩的抗震性能研究

深入分析土-大直径扩底灌注桩体系动力相互作用机理是地震工程的重要研究内容。本文采用快速拉格朗日FLAC~(3D)有限差分程序建立地震荷载作用下扩底桩-土和等直径桩-土动力相互作用体的三维数值模型,分析大直径扩底桩与普通等直径桩地震反应的差异。桩周土采用Mohr-Coulomb弹性模型以考虑土体的非线性,桩体采用线弹性模型,桩与桩周土之间采用"切割模型"法设置桩土间接触面。输入5·12汶川地震波,对两种桩基的地震反应进行了数值计算与分析。结果表明:扩底桩的抗震性能优于等直径桩;与具有显著差异的加速度时程曲线相比,扩底桩对位移动力响应并不敏感。     

饱和土中圆柱形衬砌对瞬态弹性波的散射

基于Biot波动理论,运用Laplace变换和波函数展开法,得到瞬态弹性波入射条件下饱和土体及圆柱形衬砌的位移应力表达式.利用饱和土体与衬砌结构的连续条件和衬砌结构内边界上的应力自由条件确定表达式中的未知系数.利用Laplace逆变换的数值方法给出了问题的数值解.研究了衬砌结构的动应力集中系数的波型特性及材料剪切模量和衬砌厚度对动应力集中系数的影响.结论表明随着阶数n的增大波型明显衰减;土体较衬砌结构软时动应力集中系数越大;衬砌结构厚度越大动应力系数越小.     

层状地基群桩沉降计算的剪切位移解析算法

考虑群桩的“束缚作用”,基于剪切位移法的理论,提出了竖向荷载作用下用于层状地基大规模群桩沉降分析的简捷实用的解析算法。以单桩位移积分方程为基础,导出了桩顶位移与轴力和桩底位移与轴力之间的关系,考虑桩-桩相互作用,得出了计算群桩沉降的柔度矩阵方程。推导过程中,桩被分成任意n段,因此该方法可以用于地基土任意分层的群桩沉降计算。算例分析表明,该方法与边混合法和界元法有较好的一致性。     

青岛岩质地基地铁3号线与上海软土地基地铁10号线振动实测对比分析

地铁运行产生的环境振动超过一定值会影响人体健康,准确评价地铁运行引起的振动响应值意义重大。本文采用进口测振仪分别对青岛地铁3号线和上海地铁10号线进行现场测振,对数据进行处理得出振动加速度时程曲线,对测试数据进行Fourier变换得到相应的频谱曲线,将频谱曲线按1/3倍频程滤波转化为1/3倍频程谱,进而计算出分频振级平均值。通过加速度时程、频谱、1/3倍频程谱和分频振级的对比分析,结果表明:青岛地铁振动响应明显大于上海地铁,其分频振级已超过我国的环境振动标准,而上海地铁的分频振级基本上与我国的环境振动标准相当。     

移动荷载作用下Gibson地基中Duxseal主动隔振研究

随着中国高速铁路建设的快速发展，移动荷载下路基振动所带来的环境污染日益严重，轨道交通诱发的环境振动隔振已成为土动力学研究的热点之一。为缓解轨道交通诱发的振动污染问题，考虑车-轨道-土体动力相互作用，建立列车-轨道简化分析模型，采用三维半解析半理论边界元法，探究移动荷载下均质和Gibson地基中埋置Duxseal时的隔振效果进行分析并探讨不同Duxseal宽度、厚度及埋深对隔振效果的影响。研究结果表明：在一定范围内增加Duxseal宽度和厚度有助于提高隔振效果，较小的埋深对振动控制有利。Duxseal参数的设计要充分考虑成本和地基参数，地基类型对水平方向的隔振效果影响较小，竖向受土质参数的影响较大。