大规模超长群桩基础工作性能的数值模拟

超长桩基础在土木工程中的应用越来越多,但对其工作性状的研究相对滞后。以某超长群桩基础工程为例,用三维非线性有限元方法分析了超长单桩及群桩的工作性能。计算中桩、土和承台的有限元模型均用8节点六面体等参单元,桩-土界面用有厚度的接触面单元模拟;混凝土的应力-应变关系用线弹性模型,土体用非线性Duncan-Chang弹性模型模拟;承台施工过程用分级加荷的方法模拟,承台混凝土的硬化过程用变化模量的方法模拟。计算结果表明,超长单桩的承载性状属摩擦桩,其桩身失稳的原因是桩侧土体的破坏;在群桩基础中,不同位置基桩的工作性能不完全相同,承台周边桩的工作性能与单桩类似,而与内部桩的差别较大;现行规范中推荐的群桩效应系数和有限元计算结果间存在较大差别,表明现行规范可能不适用于超长群桩基础,对超长群桩基础的工作性能进行深入研究是必要的。     

止水-加强型土钉墙在软弱土层基坑支护中的应用研究

止水-加强型土钉墙是由土钉墙和止水帷幕组成的一种新型支护体系,具有强度高、止水效果好和比较经济的特点,适用于淤泥和砂层等软弱地层基坑支护工程。结合广州地区某基坑特征,分析了止水-加强型土钉墙的支护机理和受力特点,指出止水-加强型土钉墙是通过压力注浆锚杆（管）、搅拌桩和钢管桩的共同作用,使加筋范围内具有近似于“重力式挡土墙”的特征。最后通过基坑监测数据表明此支护体系有足够的安全储备,可推广于类似地层基坑支护工程.     

近海复杂环境下的H-M-T受荷桩内力位移分析

为探讨近海复杂恶劣环境（台风超强风力、车辆冲击力或地震产生的复杂力等）下水平力H、弯矩M及扭矩T共同作用时的基桩桩身内力变形特性,基于传统有限杆单元法思想,获得了H-M-T受荷桩的基本单元刚度矩阵。然后,基于m法考虑桩周地基土的侧向约束作用,并计入H-M-T耦合效应,采用凝聚方法导得了具有简洁统一形式的桩身杆单元刚度矩阵,由此建立水平力、弯矩和扭矩组合作用下的桩身内力位移有限杆单元法计算模型,进而采用MATLAB编制出相应的分析计算程序。最后,结合近海工程算例进行了分析。结果表明：1文中提出的改进有限杆单元法能考虑桩周地基土的分层特性、不同边界条件及H-M-T的耦合效应;2相比单一考虑水平受荷,扭矩的存在加大了桩身的位移和内力;3H-M-T复杂受荷模式下,荷载传递存在有效传递深度,当相对深度z/L超过0.5后,桩身弯矩和剪力趋近于零,而扭矩显著减小。     

内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙抗震性能试验研究

进行了3个1/3缩尺的高剪力墙的抗震性能试验研究,包括1个普通混凝土高剪力墙、1个内藏钢框架混凝土组合高剪力墙和1个内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙。在试验研究基础上,对比分析了各剪力墙的刚度及其衰减过程、承载力、延性、滞回特性及破坏特征。试验表明:内藏钢框架混凝土组合高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙明显提高;内藏钢桁架混凝土组合高剪力墙的抗震性能比普通混凝土高剪力墙显著提高。     

Cyclic Displacement Model for Reinforced Concrete Columns

Reinforced concrete (RC) structures in low to moderate seismic regions and many older RC structures in high seismic regions include columns with steel reinforcement details not meeting the requirements of modern seismic design codes. These columns typically fail in shear or in a brittle manner and their behavior must be accurately captured when RC structures are modeled and analyzed. The total lateral displacement of a low ductility or shear critical RC column can be represented as the sum of three displacement components: (1) flexural displacement, (2) displacement due to slippage of the reinforcing bars at column ends, and (3) shear displacement. In this study, these three displacement components are separately modeled and then combined together following a proposed procedure based on the expected overall behavior of the column and its failure mechanism. A simplified slip model is proposed. The main objective of this research is to develop an easy-to-apply method to model and capture the cyclic behavior of RC columns considering the shear failure mechanism. The proposed model is validated using the available data from RC column and frame experiments.     

广义荷载传递函数及其应用

单桩非线性分析的方法很多,荷载传递函数法是其中很重要的一种。鉴于问题的复杂性,该方法中的荷载传递函数存在多种形式,且都具有各自适用的范围,存在局限性。广义荷载传递函数是一个通用函数式,其通过增加一个参数实现变换函数形式的目的,使之能够反映以前所提的各种荷载传递函数。另外,还可以描述目前没有提出、但可能存在的荷载传递函数形式,具有广泛适用性;同时,在某种程度上能反映软化效应。在工程应用中取得场地土性参数的前提下,适当运用该函数可以减少试桩的数量,产生巨大的经济价值。     

混凝土夯扩桩和土工格室加固铁路基床试验研究

为了考察半干硬性混凝土夯扩桩与土工格室联合作用加固既有线路基基床病害的效果,结合达成铁路k337段成都黏土（膨胀土）基床病害工点的整治,选取了3个测试断面,分别测试了经不同加固方案处理后的轨道平顺性与基床不同高度处在机车荷载作用下的动应力、振动变形和加速度等动力响应。试验表明,3个测试断面的动力作用水平均在合理的范围内,动力学指标均低于相关限值;行车速度对动应力、动位移、加速度都有不同程度的影响。其中,加速度随行车速度的提高而增大最为明显;线路的平顺性与稳定程度对线路及路基结构的动力学（动应力、振动变形、加速度）响应有显著影响。     

高铁站场中不同类型桩基沉桩顺序研究

沪宁高铁某站场改建工程在咽喉区的狭窄区域同时出现PHC桩、CFG桩、水泥搅拌桩等多种地基处理方式,为克服PHC桩挤土效应对其他桩的可能影响．分别采用圆孔扩张理论、有限元分析方法及“等量桩”简化方法对PHC桩施工的单桩挤土效应、双桩挤土效应及群桩挤土效应进行了计算分析,获得不同条件下的挤土位移和挤土应力分布规律,进而对该区域基桩的合理施工顺序提出了建议。     

斜坡基桩水平极限承载力及影响因素模型试验和数值模拟

斜坡上的基桩具有承重和阻滑的双重功能,其受力变形性状远比平地上的情形复杂。采用模型试验和数值模拟相结合的方法研究了其水平承载特性及影响因素。模型试验结果表明：临坡距对基桩的水平承载变形性能有较大影响。同一级荷载下,临坡距较大的桩身水平位移小于临坡距较小的基桩;临坡距较大基桩的临界荷载和极限承载力也大于临坡距小的基桩。数值模拟研究结果表明：基桩水平极限承载力随着斜坡坡比的增大而减小,随着临坡距的增大而增大,与模型试验的结果基本一致。对比分析了斜坡和平地基桩水平承载变形性能的差别,得出了可考虑坡比和临坡距的斜坡基桩水平极限承载力简便计算方法,可为有关规范的修订以及工程设计提供参考。     

电厂基础桩基对控制点变形影响的分析

在工程测量学及建筑学发展成熟的今天,基础桩基与变形监测的理论日趋完善,本次课题主要研究电厂在桩基过程中,地基由于受荷载,产生变形。通过实测,将工程施工前后的两次观测控制点坐标进行比较,分别对平面和高程进行较差比较,发现地基在施工过程中存在变形,主要表现为沉降。