钻孔扩底灌注桩的设计与检测

结合钻孔扩底灌注桩在某高层建筑物基础中的成功应用,对钻孔扩底灌注桩的成桩原理进行了有关的阐述,认为扩底钻头的扩张角α≤25°为宜,且扩底高度范围内岩石层的饱和单轴抗压强度标准值一般不大于6MPa;同时在单桩竖向承载力的设计计算时,要求对桩身侧阻力与桩底端阻力进行相应修正。为确保钻孔扩底灌注桩桩端扩大头的施工质量,根据其自身特点,提出采用传统的钻孔取芯法进行检测,并针对工程应用情况进行了定性评价。     

地应力的重力来源与计算方法探讨

以地球物理学的基本理论为指导,根据地球重力场的特点,探讨了地应力的重力来源。以严密的理论分析为依据,指出了地应力产生的主要原因仍在于重力(即地心引力),重力不仅可以产生竖向地应力、而且还可产生水平地应力。给出了重力所致竖向地应力与水平地应力的科学表达方式。     

软土地基锤击预应力管桩竖向承载力及施工影响

锤击预应力管桩是近年来广泛应用的一种桩基形式，本文通过100余根锤击预应力管桩的静载荷试验结果，分析了锤击预应力管桩的打桩机理，研究其在软土地基中的荷载传递性状和极限承载力的特性，并就施工中的若干问题提出了意见和建议。     

错位转换层位置对高层建筑抗震性能影响的研究

本文采用有限元程序对设有错位转换的高层结构进行了空间时程地震反应分析,论述了错位转换层整体位置、错位转换层相对位置对结构动力特性、动力反应及竖向构件内力的影响。分析结果表明,错位转换层整体位置的变动及相对变动对结构周期、主要振型和相对位移影响不大;随着错位转换层整体向上移动,在转换层处的层间位移角的突变会加剧;当两错位转换层相距3层左右时,高层结构地震反应最不利;错位转换层的存在会使两错位转换层附近的竖向构件内力发生突变,设计中应予以加强。     

基于多期无人机影像的滑坡地表竖向变形测量模型试验与工程应用

滑坡地质灾害严重威胁人民生命财产安全,滑坡地表竖向变形测量属于滑坡监测与预警的重要组成部分。近年来,国内外学者开始尝试使用多期无人机影像开展滑坡地表变形监测,然而基于多期无人机影像的滑坡地表竖向变形测量精度研究却相对较少。首先通过大量室外模型试验,对CloudCompare、Global Mapper和PolyWorks三款软件地表竖向变形识别的结果进行了对比和研究;在此基础上,定量分析了三款软件地表竖向变形测量的精度。研究结果表明:当无人机影像分辨率优于3.0cm/像素,三款软件均能识别5.0cm及以上的地表竖向变形;在不同地表竖向变形工况下,Global Mapper地表竖向变形测量结果最为精确与稳定,竖向变形测量的中误差总体上分布于1.5~4.0 cm之间。三款软件地表竖向变形测量的中误差和测量误差的均值及标准差均与地表竖向变形值不呈现明显相关性,同时地表竖向变形量测误差均近似满足正态分布,因此可选取测量误差的95%置信区间对地表竖向变形测量结果进行修正。在此基础之上,运用Global Mapper软件开展了黑方台党川段滑坡地表竖向变形识别与测量应用,结果表明Global Mapper软件能较为准确地识别出滑坡变形区域并圈定其位置。      

江苏海岸辐射沙洲地层中大直径钢管桩基础承载性能试验研究

江苏海岸辐射沙洲是江苏重要的海上风电规划区域,该海域的地层资料和试桩资料极为缺乏。通过钢管桩的现场静荷载试验,对江苏海岸辐射沙洲地层中大直径钢管桩基础承载性能进行研究,以揭示各地层的主要承载性能参数。试桩结果表明,江苏海岸辐射沙洲地层中钢管桩实际的轴向极限承载力明显小于高应变动测结果,只有高应变动测结果的79.09%。总侧摩擦阻力占总承载力的95.61%,而桩端阻力只占总承载力的4.39%。桩内土对管壁的侧摩阻力作用很小,主要是桩外土对管壁的侧摩阻力在发挥作用。辐射沙洲地层中粉土夹粉质黏土的承载性能一般,不适应作为钢管桩的持力层。轴向抗压静载试验得到的极限侧摩阻力高于静力触探的测试结果和API法的计算值。浅部砂层实际的极限水平土体抗力高于API法计算值,在水平荷载作用下上部砂层的p-y曲线具有明显软化效应,土体的软化效应在设计时需进行考虑。     

近断层地震动作用下风机塔地震反应分析

为了研究近断层地震动速度脉冲及强竖向地震动对风机塔地震响应的影响,以某陆上风电场1.5 MW风机塔为研究对象开展了结构在水平向脉冲型地震动、水平向非脉冲型地震动、水平与竖向地震动组合3种地震输入工况的时程分析。通过3种工况下塔顶位移时程、加速度时程、塔底剪力、弯矩及轴力的对比分析发现:近断层速度脉冲对结构塔顶水平位移、塔顶水平加速度、塔底剪力与弯矩均影响显著;竖向地震动会加大结构的塔顶竖向加速度响应及塔底轴力响应;随着竖向与水平加速度峰值比增大,塔顶竖向加速度响应增大,最大轴力随着峰值比增大而增大,最小轴力随着峰值比增大而减小。此外,增量动力分析表明,采用自接触的有限元模型可以更真实地预测风机塔的失稳破坏机制。     

地震动竖向分量对铁路房屋的地震响应性能影响

为了提高铁路房屋的抗震能力,分析地震动竖向分量对铁路房屋的地震响应性能,提出基于荷载—变形关系联合评估的地震动竖向分量对铁路房屋的地震响应评估模型。构建地震动竖向分量的力学响应评估模型,识别铁路房屋的地震屈服响应参数,采用荷载—变形关系和极限荷载结合的方法进行铁路房屋的地震屈服响应应力评估,分析地震动竖向分量对铁路房屋的响应。建立动量平衡方程和弯矩平衡方程,构建铁路房屋的地震响应的三阶段荷载—变形模式,实现地震动竖向分量对铁路房屋的地震响应性能评估模型的优化设计。测试结果表明,采用该模型能有效分析地震动竖向分量对铁路房屋的地震响应性能影响,Simulink仿真结果和有限元模拟结果的准确性较高,力学参数辨识性能优越,计算结果准确可靠。     

场地土层模型参数的地震动记录反演方法

考虑场地土层不同物理参数的综合反演,改进了水平与竖向谱比(Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio,简称HVSR)混合全局优化反演方法,进一步通过土层的S、P波波速、厚度、泊松比、密度和S、P波品质因子等土层参数反演的敏感性分析,形成了可同时反演场地土层厚度及剪切波速的混合全局优化反演方法.以美国GVDA和日本IWTH27竖向强震动观测台阵为例,分别以理论HVSR及加速度观测记录获得的HVSR曲线为目标,反演获得了场地浅层速度结构,并与观测台阵场地钻孔揭示的土层模型进行比较,验证了发展的反演方法的合理性和适用性.本文研究表明,基于地震加速度记录的HVSR全局优化反演方法是获取场地土层速度结构的一种有效的途径.