在役桥梁桩基础低应变反射波法检测试验研究

低应变反射波法检测桩身完整性通常是在桩顶自由的情况下进行的,通过改进其检测方法,研究低应变反射波法检测在役桥梁桩基础完整性的可靠性。文中选取桥梁下部结构常用的单排双柱式墩、桩基础进行现场试验,采用不同激振方式和信号接收位置对在役桥梁桩基的低应变反射波法进行试验研究,且与桩顶自由时桩基完整性检测结果进行对比。根据试验结果及相关分析,各试验方案的实测曲线形态与理论分析具有较好的一致性,在现场试验中具有较好的效果,为在役桥梁桩基完整性检测提供了一种手段。     

单速度低应变法检测既有桩基的应用研究

在新建建筑桩基单速度低应变法的基础上,结合实际工程,采用单速度低应变法对既有建筑桩基桩身完整性检测进行分析研究得出,单速度低应变法能够较好地检测既有桩基的完整性,可为以后类似工程提供借鉴意义。     

低应变反射波法在基桩检测中的应用实例及一些问题的探讨

根据应力波理论，介绍了用低应变反射波法在桩身完整性检测中的几个应用实例，并对检测中的一些问题作了探讨。     

桩基静载试验与高应变对比分析

桩基承载力对桩基抗震性能有很大影响。通过对大量的桩基静载荷试验和同一根桩上的高应变的对比研究，总结了高应变测试极限承载力的准确性与可靠性，分析了引起高应变测试结果误差的原因，提出了消除高应变测试误差的一些方法和注意事项。     

侧向激振下桩身完整性试验新方法探讨

桩身完整性测试对土木工程具有重要的意义.对混凝土桩采用侧向激振,分析其反射波形特征,提出了一种桩基完整性检测的新方法.文中首先用钢筋混凝土梁试件作为模型桩进行室内模拟试验,再在工程实例中将这种桩基完整性检测新方法结合传统弹性反射波法结果来进行比较分析,验证了侧向激振新方法的有效性,从而为基桩质量检测提供了一种新的可靠手段.     

低应变测桩承载力的理论与应用

本文简述了确定单桩承载力的各种方法及其适用性，着重论述了低应变测桩承载力的理论及影响因素以及用低应变测桩承载力的适用条件。     

承台型式对可液化场地桥梁桩-柱墩地震响应影响振动台试验

基于相同土层结构地基条件下,分别采用低承台群桩-独柱墩与高承台群桩-独柱墩结构,完成了两次可液化场地群桩-土-桥梁结构地震反应振动台试验,据此研究了承台型式对桥梁桩-柱墩地震反应的影响。研究表明,与高承台桩相比,可液化场地中低承台桩的抗震性能更优;地震中砂层尚未液化或液化不充分时,低承台更多表现出减弱桩尤其桩上段的加速度反应的作用,相反高承台更多起到放大桩的加速度作用,而高承台桩与低承台桩的峰值应变自下而上更多表现出逐渐增大趋势;即使砂层完全液化时,低承台桩的峰值应变自下而上仍以渐增为主;与低承台桩相比,高承台桩更有助于放大墩顶加速度、位移反应,对结构体系整体稳定性产生了不良影响;虽然低承台桩未出现严重破坏,但砂层中部桩的应变却很大,液化砂土-桩运动相互作用对桩的抗震性能影响不容忽视。     

均匀土-桩基-结构相互作用体系的计算分析

本文以结构－地基动力相互作用振动台模型试验为基础，结合通用有限元软件ANSYS，对均匀土－桩基－结构动力相互作用体系进行了三维有限元分析。计算中土体采用等效线性模型，利用面－面接触单元考虑土体与结构交界面的状态非线性，计算与试验得出的规律基本一致。桩基与土体间发生了脱开再闭合和滑移现象。桩身应变幅值分布呈桩顶大、桩尖小的倒三角分布，角桩的应变幅值较大，边排中桩和中桩的应变幅值较小。桩土接触压力幅值呈桩顶小、桩尖大的三角形分布。在沿振动方向的三排桩中，边排桩的滑移比中排桩的滑移量大。通过计算分析与试验的对照研究，验证了采用的计算模型与分析方法的合理性，为结构－地基相互作用的进一步研究奠定了基础。     

基坑桩地震冲击下的受力分析模型仿真

当前利用改进动力Winkler模型分析基坑桩地震冲击下的受力情况,不能预防应力波的反射作用,导致其分析结果具有不全面、准确性低的缺点。本论述提出有限元数值模拟的基坑桩地震冲击下的受力分析模型,通过基坑桩小应变模型描述不同应力状态下基坑桩模量的变化,采用有限元数值模拟方法结合基坑桩小应变模型对基坑桩有限元模型进行塑造。在约束基坑桩有限元模型边界条件时,模型选择黏性阻尼器的吸收边界,使模型边界上的应力波不会遭到折射,避免运算结果出现误差。利用Newmark方法对基坑桩有限元模型进行动力时程分析,实现基坑桩在不同应力状态下的受力分析。实验结果证明:所提模型能够有效、准确的对地震冲击下的基坑应力分布、基坑桩身弯曲度、变形位移以及桩体水平位移差值对比等进行全面的分析。     

模型桩低应变反射波法曲线研究

根据基桩低应变检测的基本原理,对于大型模拟缺陷桩低应变反射波法曲线进行了分析,以便在解释反射波法曲线时作为借鉴,提高基桩质量检测的可靠度。     

自平衡法桩基承载力测试中一些问题的探讨

自平衡法作为一种新型的桩基承载力测试方法,具有测试荷载大、测试简便、结果可靠等多方面的突出优点。本文通过东北地区两个具体工程实例的介绍,阐述了其在大型桩基承载力测试中的应用,并对测试过程中存在的问题进行了分析。结合工程实际,对自平衡法桩身受力变形特征和极限承载力差异进行了对比分析,提出确定荷载箱平衡位置的合理方法。指出进一步加强对其作用机制、平衡点位置、试验结果转换等方面的研究是自平衡法不断完善的关键。     

Theoretical basis and numerical simulation of parallel seismic test for existing piles using flexural wave

This paper presents theoretical analysis of the parallel seismic (PS) method for evaluating existing piles using the flexural mode wave exited by a horizontal impact on the lateral surface of a pile. A simplified theoretical model of the flexural wave for PS method was established to elaborate the theoretical basis. A correction factor was then obtained and proposed to correct the pile depth obtained from the PS method, thus providing a more accurate estimation. A three dimension (3-D) finite element (FE) model was developed and the existence of the flexural waves on branch F(1, 1) in the pile shaft has been verified. Two time domain methods were used to calculate the flexural wave velocity in the pile. One was based on the pile tip reflection signal using a model where pile head reflection was minimized, and another method used the slope of the upper fitted line in the PS test. The flexural wave velocities from both methods match well with the predicted flexural wave group velocity determined from the dispersion curve of a 1-D rod embedded in the soil. The accuracy in estimation of pile tip depth is improved by applying the correction factor. A series of parametric studies were carried out to demonstrate the effectiveness of using flexural wave for PS test and the correction factor proposed in this study.     

系梁对桩柱式基础反射波法检测影响的计算及现场试验

根据应力波按半球面波扩展传播的特点,结合系梁(盖梁)、墩柱、桩基之间的几何尺寸关系,建立系梁(盖梁)等结构件对应力波干扰频率的计算方法并得到其分布特征。采用多通道同步采集设备结合同相轴分析方法进行桩柱式基础完整性状况跟踪测试现场试验。结果表明:桩顶自由时得到的扩径、桩底反射等信号特征可以在墩柱、系梁等施工后测试得到的信号中体现;拾振点应尽量竖向串列式排列,这种拾振方式不仅可以根据拾振点起始波峰之间的时差和拾振点间距计算结构物的应力波波速,而且不同拾振点的振动曲线能形成同相轴,便于利用同相轴分析判断桩底、盖梁(系梁)反射和其他反射体的反射。数据分析时,对异常信号应重点分析其拾取时刻,并借助测定的墩柱、系梁或盖梁的应力波波速判断其发生位置。     

水平排桩对土体振动抑制作用影响的试验研究

为研究水平放置排桩对土体振动幅值的抑制作用,采用控制变量法进行模型试验,将试验获得的时域信号通过傅里叶变换转换为频域信号,得到频域条件下土体振幅,并绘制土体振幅等值线图,对等值线图不同区域土体振幅进行分析,重点分析振幅显著位置处数值变化。研究结果表明,排桩布置区域上方土体振幅大于排桩布置区域外的土体振幅,沿桩长方向土体振幅大于垂直于桩方向土体振幅;在排桩布置区域上方,排桩对高频波引起的土体振动抑制作用较差,对低频波引起的土体振动抑制作用较明显;排桩埋深越小,对土体振动的抑制作用越明显;排桩布置区域填充率越大,对土体振动的抑制作用越明显;排桩桩径越大,对土体振动的抑制作用越明显。     

Quasi-3D analysis: Validation by full 3D analysis and field tests on single piles and pile groups

A quasi-3D method for the analysis of single piles and pile groups is presented. The method includes an equivalent linear constitutive model for nonlinear analysis, an 8-node pile element that simulates the effects of pile volume and energy transmitting boundaries which are especially important for the analysis of high frequency loading of machine foundations. The quasi-3D formulation and equivalent linear model result in orders of magnitude decreases in computational time. The accuracy and reliability of the approximate approach was validated by comparing results with 3D analytical results from MIT and by data from field tests on single piles and pile groups from Taiwan. The computed results compared very favorably with the analytical and field test data.     

水平循环荷载作用下海上风电桩累积变形研究综述

综述了水平循环荷载作用下海上风力发电桩基础累积变形的特征及现状,总结了国内外针对海上桩基累积变形的三种常用试验方法:基于p-y曲线的修正法、基于试验的经验拟合法与数值分析方法,并且分析了各类方法的优势与值得商榷的地方,探索实际环境的众多因素对理论的影响,指出该领域的发展趋势是模型统一化、不饱和状态、桩-土等多因素耦合作用下的风电桩累积变形研究,进而利用风电桩的累积变形理论来完善海洋能源工程的设计施工。     

单桩复合地基上块体振动特性分析

本文利用轴对称有限元-无限元耦合模型和现场试验,系统地分析了搅拌桩、碎石桩的长度、直径和波速及其桩身缺陷对单桩复合地基上圆形块体竖向振动速度导纳特性的影响,结果表明块体的低频速度导纳幅值比共振频率更能稳健地反映出复合地基的性状变化。本文研究对进一步完善复合地基动测理论与技术具有参考价值。     

Extension of tube wave detection for quality evaluation of pile foundation

Based on the theory of tube wave propagation in a fluid-filled borehole, this paper proposes a new method for detecting the integrity of pile foundation and overcomes some limitations of the existing pile integrity tests. The basic principle of detecting the pile integrity by the tube wave, testing equipment and concrete quality evaluation of piles are introduced. The feasibility of the tube wave detection for geological exploration of a bridge pile in a karst development area is verified by field tests. Through some test cases of prestressed high strength concrete pipe piles, cast-in-place piles and rock-socketed piles with defects, the accuracy of the tube wave detection and other methods is compared. Then, some issues of the application of the tube wave for detecting pile defects are discussed. Finally, the content of this paper is summarized, and some suggestions on further research are put forward.