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相似文献
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1.
任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法吸取了拉格朗日和欧拉法的优点,避免了常规有限元中拉格朗日方法的网格畸变问题,适用于开口管桩高频振动贯入过程的计算分析。采用ALE有限元方法,建立开口管桩高频振动贯入过程的数值模型,对沉桩过程中挤土效应、桩侧阻力和土塞效应的变化规律进行了详细研究。研究结果表明:挤土应力主要沿径向传播,且深层土体受到的挤土应力比浅层土体大;水平挤土位移随管桩贯入深度的增加而增大,而最大水平挤土位移与管桩贯入深度存在累积效应;挤土效应的影响范围约为10倍管径,因此在施工过程中要给以足够重视;桩外侧摩阻力随贯入深度增加呈近似线性增长,桩内侧摩阻力随贯入深度增加而呈非线性增长,增长速率随贯入深度增加而逐渐增大;管内土塞处于不完全闭塞状态,土塞程度由完全非闭塞向部分闭塞过渡。此外,研究了土体模量、桩土界面摩擦系数、振动频率和桩径对土体位移的影响。  相似文献   

2.
《岩土力学》2016,(1):119-125
在管桩沉桩过程中产生的闭塞效应以及桩芯土的存在,使得管桩的力学特性与实心桩存在着差异,因此需要考察桩周土和桩芯土力学性质的差异对管桩振动的影响。将桩周土、桩芯土和管桩视为一个整体,利用轴对称模型和桩-土接触面的连续性条件得到了管桩的竖向振动解,为了比较,也给出了管桩竖向振动的欧拉模型解。借助数值算例,对比分析了管桩竖向振动采用轴对称模型和欧拉模型得到的桩顶复刚度,并分析了桩周土、桩芯土和桩体本身物理参数对管桩竖向振动的影响。研究结果表明,轴对称模型得到的桩顶复刚度较欧拉模型的结果小,两种模型得到的结果存在一定的差异;桩周土剪切模量比桩芯土剪切模量大时,桩基动刚度和动阻尼则较小;桩顶的复刚度随管桩壁厚的减小而减小,因此,管桩管壁不宜过薄。在进行管桩设计时,需要考虑土体性质对桩基振动特性的影响,合理选择管桩内、外半径和桩长。  相似文献   

3.
郑长杰  丁选明  安淑红 《岩土力学》2016,37(9):2477-2483
考虑地基沉积过程中产生的竖向和水平向力学性质的差异,对横观各向同性地基中管桩扭转振动频域响应进行了理论研究。基于横观各向同性材料的本构关系以及桩-土耦合扭转振动,建立了桩土系统定解问题,通过Laplace变换和分离变量法求得了桩周土和桩芯土扭转振动位移形式解。通过桩-土接触面的连续条件,求得了管桩扭转频域响应解析解,并得到了桩顶复动刚度和速度导纳的表达式。将所得解退化到横观各向同性地基中实心桩解以及均匀地基中管桩解,并与已有文献进行了对比,验证了解的合理性。通过数值算例,分析了桩周土和桩芯土的横观各向同性力学参数对桩顶扭转复刚度及速度导纳的影响。  相似文献   

4.
沈纪苹  陈蕾 《岩土力学》2016,37(10):2810-2816
在考虑土体分层特性的基础上,分别建立了管桩桩周土体和桩芯土体的水平振动控制方程。通过引入势函数并考虑桩周土和桩芯土径向位移和环向位移的边界条件及其奇偶性,求得了管桩-土动力相互作用的刚度系数和阻尼系数。将土体模拟为连续分布的弹簧-阻尼器,并考虑桩芯土和桩周土的作用,建立了层状土中管桩的水平振动方程。借助初参数法和传递矩阵法求解了管桩的水平振动,得到了管桩桩顶的水平动力阻抗。通过数值分析,得到了土层剪切模量、管桩壁厚、桩周土和桩芯土剪切模量比、土层厚度等对管桩桩顶动力阻抗的影响规律。土层剪切模量、管桩壁厚、桩周土和桩芯土剪切模量比对层状土中管桩水平振动的影响主要在低频处,土层厚度在较宽的频率范围内对管桩水平振动有影响;管桩壁越厚,桩周土的剪切模量越大时,管桩水平动力阻抗的绝对值越大。  相似文献   

5.
饱和土中管桩的水平动阻抗研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
刘林超  闫启方 《岩土力学》2014,35(5):1348-1356
为了考察桩、土主要参数对饱和土中管桩水平振动的影响,将土体分为桩周饱和土和桩芯饱和土两部分,利用多孔介质理论的饱和土控制方程建立了饱和土-管桩的耦合振动模型。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土边界条件的情况下,运用势函数解耦的方法对桩周饱和土和桩芯饱和土的水平振动进行了求解。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土对管桩作用的情况下对饱和土中管桩的水平振动进行了求解,得到了管桩桩顶的水平动力阻抗,并分析了主要桩、土参数对管桩水平动力阻抗的影响。研究表明:管桩内外半径、桩周土和桩芯土剪切模量比、泊松比之比对管桩水平动力阻抗的影响较大,低频时液-固耦合系数比对管桩水平动力阻抗有一定的影响,而阻尼比之比对管桩水平动力阻抗阻尼因子有一定的影响。  相似文献   

6.
从土体三维波动方程出发,将管桩看作一维欧拉-伯努利梁,对黏弹性地基中管桩水平振动响应进行了理论研究。摒弃传统的设立势函数法,而采用微分变换直接对土体振动方程进行解耦,并结合分离变量法求得了桩周土和桩芯土位移和应力表达式,进而利用管桩与桩周土和桩芯土接触界面的耦合连续条件得到桩的位移解析解,给出了管桩桩顶水平动力复阻抗表达式。将所得解完全退化到实心桩解,并与现有文献进行对比,验证了所提方法的合理性。通过参数分析,研究了桩周土、桩芯土剪切模量和密度以及管桩桩长对管桩桩顶复阻抗的影响。  相似文献   

7.
饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
应跃龙  罗海亮  闻敏杰 《岩土力学》2013,34(Z1):103-108
用解析方法在频率域内研究考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动特性。基于Biot理论,采用薄层法,推导得到饱和黏弹性地基土的位移、应力等的表达式。将管桩等效为一维弹性杆件处理。根据界面连续性条件,给出饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动一般分析方法和桩顶动力复刚度的表达式。在该基础上,对比分析饱和地基土中实心桩和管桩纵向振动特性。通过算例分析,考察桩周土和桩芯土的力学参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响。研究表明,饱和黏弹性地基土中实心桩和管桩的纵向振动有明显的差异。  相似文献   

8.
刘林超  肖琪聃  闫启方 《岩土力学》2018,39(5):1720-1730
基于土体的三维波动模型研究了饱和土中单个管桩的竖向振动。将桩周土和桩芯土视为两相多孔介质,管桩视为等截面的圆管杆单元。在考虑桩周饱和土和桩芯饱和土径向位移和竖向位移的情况下,建立了基于土体三维波动模型的饱和土-管桩竖向耦合振动模型。借助势函数和分离变量法并考虑土体边界条件,求解了考虑土体三维波动的桩周饱和土和桩芯饱和土的竖向振动。在此基础上,考虑管桩桩端边界条件,利用三角函数正交性求解了饱和土中单个管桩的竖向振动,得到了管桩桩顶的竖向复刚度。通过数值算例,对比分析了土体三维波动模型解和不考虑土体径向位移的简化模型解的计算结果,分析了主要桩、土参数对饱和土中管桩竖向振动的影响。研究表明:当管桩壁较薄时且低频时不应忽略土体径向位移的影响,在动态刚度因子和等效阻尼随频率变化曲线峰值峰谷处不宜忽略土体液相的影响,管桩壁不宜过薄。管桩壁厚、长径比、桩芯饱和土与桩周饱和土密度比、剪切模量比以及桩-土模量比对饱和土中管桩竖向振动有较大影响,在进行管桩设计时需要综合考虑相关参数。  相似文献   

9.
振动沉管灌注桩施工质量问题及其防止方法   总被引:1,自引:0,他引:1  
振动沉管桩以其成桩效率高,承载能力强,超径系数小,工程成本低,桩长控制灵活等优点而得到广泛应用,但是,它的施工工艺很复杂,稍有疏忽就会导致各种施工质量问题,本文就些问题作出一定的分析研究,并提出相应的防止方法和措施,以供同行参考。  相似文献   

10.
《岩土力学》2017,(10):2817-2825
考虑桩周饱和土和桩芯饱和土的三维波动效应研究了饱和土中管桩群桩的水平振动,得到了管桩群桩的水平动力阻抗。将桩周土和桩芯土视为两相饱和土,并利用多孔介质理论来描述其力学特性。运用数学物理手段求得了桩周饱和土和桩芯饱和土的水平动力阻抗。运用波的传播理论和叠加原理,同时考虑边界条件和三角函数的正交性,求得了管桩群桩中任一根管桩的水平作用力。考虑刚性承台处管桩桩顶位移协调条件和桩顶水平作用力平衡条件,得到了饱和土中管桩群桩的水平动力阻抗。以2×2管桩群桩为例分析和讨论了有关物理参量对饱和土中管桩群桩水平振动特性的影响。研究结果表明:实芯群桩与管桩群桩的水平动力阻抗都存在一定的差异,频率较小时需要考虑桩芯饱和土与桩周饱和土性质的差异对管桩水平动力阻抗的影响,管桩长径比和管桩壁厚对饱和土中管桩群桩水平振动的影响较大,在实际工程设计中需要重点考虑桩身尺寸。  相似文献   

11.
本文概要介绍了南水北调市内配套供水管线工程中大口径钢管安装采用先顶混凝土套管后穿钢管的施工方法,叙述了施工各节点的技术措施。  相似文献   

12.
谭相东 《岩土钻凿工程》2012,(2):115-117,99
非开挖施工地下管线有很多工艺方法,这些工艺中存在某些需要改进的地方。并且在适当条件下可以采用新的方法代替现有的方法。第一是非开挖施工“超重地下管道”时,拉管工序中的局部连接新方法的设想。第二是在特殊情况下施工地下电力管线时PE管管节连接方式的选择。第三是在合适的地层中采用“拔管法”更换废旧地下管线的施工工艺。  相似文献   

13.
通过对塔木铅锌矿手标本和显微镜下光薄片的观察,矿石管状构造特征尤其是闪锌矿等硫化物分布形成的轴对称性管脉,为溶蚀-交代和空隙充填作用的产物,表现为硫化物沉淀伴随白云岩化灰岩溶解而发生,暗示硫化物与溶蚀-交代及孔洞充填这两个过程有关。脉动成矿流体运动成了更为复杂的轴对称性管脉。  相似文献   

14.
大口径管井降水方法是应用较为广泛的、成熟的地下水控制措施。但因施工准入门槛低,在土建施工造价中所占比重较小,往往得不到重视,常出现边坡失稳、底板隆起等重大损失。基于抽水试验成果完成方案设计,抓准施工质量关键点是实现良好降水效果的必要条件。  相似文献   

15.
某顶管工程的管道施工转角较多,必须多设工作井和接收井,应用沉井和搅拌桩为挡土防水围护结构,并取得了成功。  相似文献   

16.
本文通过对碎裂岩系岩芯采取率低及保形困难的原因分析,对传统双管单动钻具进行了挡水、岩芯拦档、钻头等构建的改良。运用改进后的钻具在碎裂岩系地层中进行试验,提出了合理的钻探工艺参数。通过将改进后的钻具及钻探工艺运用于实际工程中,从岩芯采取率及保形效果上证实了该钻探取芯技术是可行并有效的。  相似文献   

17.
每一眼管井在井结构确定的条件下,有一个最大允许出水量,而盲目追求增大出水量,势必造成管井涌砂,过滤管腐蚀和堵塞的加剧。松散含水层供水管井允许出水量既要满足地下水允许开采量“宏观”定义要求,从供水管井使用寿命考虑又要满足管井两个流速参数:井壁允许进水流速和滤管允许进水流速。本文给出了管井允许出水量确定方法和计算框图,并以实例说明之,在具体应用时某些细节也予以了说明。  相似文献   

18.
The relation of two well-known ancient carbonate deposits to hydrocarbon seepage was confirmed by this study. Archaea are found to be associated with the formation of Oxfordian seep carbonates from Beauvoisin and with a Miocene limestone from Marmorito ("tube-worm limestone"). Carbonates formed due to a mediation by archaea exhibit extremely positive or extremely negative δ13Ccarbonate values, respectively. Highly positive values (+15‰) reflect the use of 13C-enriched CO2 produced by methanogenesis. Low δ13C values of the Marmorito carbonates (–30‰) indicate the oxidation of seepage-derived hydrocarbons. Likewise, the δ13C content of specific tail-to-tail linked isoprenoids, biomarkers for archaea, was found to be strikingly depleted in these samples (as low as –115‰). The isotopic signatures corroborate that archaea were involved in the cycling of seepage-derived organic carbon at the ancient localities. Another Miocene limestone ("Marmorito limestone") shows a strong imprint of methanotrophic bacteria as indicated by δ13C values of carbonate as low as –40‰ and biomarker evidence. Epifluorescence microscopy and field-emission scanning electron microscopy revealed that bacterial biofilms were involved in carbonate aggregation. In addition to lucinid bivalves previously reported from both localities, we infer that sponges from Beauvoisin and tube worms from Marmorito depended on chemosynthesis as well. Low δ13C values of nodules related to sponge taphonomy (–27‰) indicate that sponges might have been linked to an enhanced hydrocarbon oxidation. Tube worm fossils from Marmorito closely resemble chemosynthetic pogonophoran tube worms from Recent cold seeps and are embedded in isotopically light carbonate (δ13C –30‰). Received: 13 October 1998 / Accepted: 5 February 1999  相似文献   

19.
Summary Finite element analyses were conducted to investigate the magnitude of tensile strains imposed on landfill liners due to the formation of subsurface cavities. The study incorporated the significance of using geogrids to reduce the magnitude of strains and possibly the potential for collapse of landfill liners. Variations of key parameters included depth of overburden (D) and diameter of the cavity (B). Estimated stress distributions were compared to theoretical values obtained from a model reported in the literature. Results indicated that, contrary to conventional wisdom, the critical area based on the mechanics of arching was above the edge of the cavity where stress concentration occurred. Incorporation of geogrid reinforcement reduced the magnitude of tensile strains. The tensile force in the geogrid was dependent upon the size of the cavity, the depth of the overburden, and the applied pressure.  相似文献   

20.
Relative percentages of sand, silt, and clay from samples of the same till unit are not identical because of different lithologies in the source areas, sorting in transport, random variation, and experimental error. Random variation and experimental error can be isolated from the other two as follows. For each particle-size class of each till unit, a standard population is determined by using a normally distributed, representative group of data. New measurements are compared with the standard population and, if they compare satisfactorily, the experimental error is not significant and random variation is within the expected range for the population. The outcome of the comparison depends on numerical criteria derived from a graphical method rather than on a more commonly used one-way analysis of variance with two treatments. If the number of samples and the standard deviation of the standard population are substituted in at-test equation, a family of hyperbolas is generated, each of which corresponds to a specific number of subsamples taken from each new sample. The axes of the graphs of the hyperbolas are the standard deviation of new measurements (horizontal axis) and the difference between the means of the new measurements and the standard population (vertical axis). The area between the two branches of each hyperbola corresponds to a satisfactory comparison between the new measurements and the standard population. Measurements from a new sample can be tested by plotting their standard deviation vs. difference in means on axes containing a hyperbola corresponding to the specific number of subsamples used. If the point lies between the branches of the hyperbola, the measurements are considered reliable. But if the point lies outside this region, the measurements are repeated. Because the critical segment of the hyperbola is approximately a straight line parallel to the horizontal axis, the test is simplified to a comparison between the means of the standard population and the means of the subsample. The minimum number of subsamples required to prove significant variation between samples caused by different lithologies in the source areas and sorting in transport can be determined directly from the graphical method. The minimum number of subsamples required is the maximum number to be run for economy of effort.  相似文献   

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