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岩溶区穿越溶洞基桩屈曲临界荷载计算方法与试验研究 被引量：6
1
作者 雷勇 李鹏甲 +2 位作者 刘泽宇 李金朝 胡伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期3347-3356,共10页
基桩穿越大型溶洞时可能发生屈曲失稳,屈曲临界荷载即为基桩极限承载力。针对岩溶区穿越单层溶洞基桩屈曲问题,依据能量法原理建立了穿越单层溶洞基桩总势能方程。根据基桩屈曲的突变特性,引入尖点突变理论,建立了基桩在顶部弹嵌、底部... 基桩穿越大型溶洞时可能发生屈曲失稳,屈曲临界荷载即为基桩极限承载力。针对岩溶区穿越单层溶洞基桩屈曲问题,依据能量法原理建立了穿越单层溶洞基桩总势能方程。根据基桩屈曲的突变特性,引入尖点突变理论,建立了基桩在顶部弹嵌、底部嵌固情况下失稳的尖点突变模型,导出了该体系的分岔集方程,进而通过分析其失稳条件,提出了穿越单层溶洞基桩屈曲临界荷载计算方法。为验证理论方法的合理性,进行了基桩穿越不同高度溶洞的室内模型试验,研究表明:(1)基桩主要发生桩身压缩破坏和屈曲破坏,洞高小于6d时基桩发生材料压缩破坏,洞高大于等于6d时基桩发生屈曲,位移最大点位于临空段的中点;(2)基桩屈曲临界荷载随洞高增大呈线性减小,理论方法适用于基桩发生屈曲的情况,且与试验结果吻合较好;(3)洞高越小、顶板越厚、基桩弹性模量越大、桩-岩界面越粗糙,则基桩屈曲临界荷载越大,反之则越小。 展开更多
关键词 岩溶基桩 屈曲破坏 试验研究 突变理论 临界洞高
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岩溶区穿越溶洞桩基极限承载力及破坏模式试验研究 被引量：2
2
作者 雷勇 李鹏甲 +4 位作者 刘泽宇 李金朝 胡伟 陈俐光 刘运思 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1343-1353,共11页
针对岩溶区穿越溶洞桩基承载机理及破坏模式相关问题,开展了穿越溶洞桩基极限承载力及破坏模式室内模型试验,揭示了桩基极限承载力随溶洞高度变化的规律,并将不同高度溶洞下桩基和溶洞顶板的破坏模式进行了分类。根据试验结果给出了穿... 针对岩溶区穿越溶洞桩基承载机理及破坏模式相关问题,开展了穿越溶洞桩基极限承载力及破坏模式室内模型试验,揭示了桩基极限承载力随溶洞高度变化的规律,并将不同高度溶洞下桩基和溶洞顶板的破坏模式进行了分类。根据试验结果给出了穿越不同洞高溶洞桩基的桩身稳定系数Φ。最后对穿越不同洞高溶洞桩基极限状态下端阻分担比及穿越洞高为10d时桩基承载过程中侧阻及端阻分担比的变化曲线进行了分析,结果表明:1)溶洞顶板抗弯能力不足时,若桩-岩界面侧摩阻力较大,且顶板与周围岩体整体性好时发生固支板受弯破坏,整体性差时发生简支板受弯破坏,桩-岩界面侧摩阻力小时,发生剪切破坏或剪切与冲切的组合破坏。2)穿越溶洞桩基发生屈曲的最小洞高为6d,穿越小洞高溶洞桩基在单轴抗压强度小于桩端及桩侧极限阻力时发生桩身材料受压破坏,反之发生桩端基岩破坏。穿越大洞高溶洞桩基在屈曲失稳承载力小于桩端及桩侧极限阻力时发生桩身屈曲失稳破坏,反之发生桩端基岩破坏,且随着洞高增加,桩基屈曲失稳承载力大致呈线性降低。3)穿越溶洞桩基极限承载力取决于桩身材料强度、溶洞高度、桩周岩体强度等多种因素,桩身材料受压破坏、桩基屈曲破坏、桩端基岩破坏3者极限承载力中的最小值即为穿越溶洞桩基极限承载力。4)极限状态下,穿越溶洞桩基端阻分担比随洞高增大而减小,但减小幅度较小;穿越溶洞桩基桩顶荷载越大,端阻分担比越大,侧阻分担比越小。 展开更多
关键词 试验研究 岩溶桩基 极限承载力 破坏模式 穿越溶洞
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下伏空洞桥梁群桩桩端岩层极限承载力计算方法研究 被引量：1
3
作者 雷勇 陈于斯 +3 位作者 谭豪 李鹏甲 刘运思 于艺林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3339-3348,共10页
为探究下伏空洞桥梁群桩桩端岩层的承载机制和破坏模式,进行了单桩及不同桩数群桩的室内模型试验研究,得到了不同桩数群桩桩端岩层的极限承载力和破坏模式。根据下伏空洞桥梁群桩桩端岩层破坏模式的特点将破坏面分为两个部分,结合极限... 为探究下伏空洞桥梁群桩桩端岩层的承载机制和破坏模式,进行了单桩及不同桩数群桩的室内模型试验研究,得到了不同桩数群桩桩端岩层的极限承载力和破坏模式。根据下伏空洞桥梁群桩桩端岩层破坏模式的特点将破坏面分为两个部分,结合极限分析法提出了下伏空洞桥梁群桩桩端岩层极限承载力计算方法,理论计算值与室内试验值吻合良好,验证了计算方法的合理性。同时分析了桩端岩层极限承载力随桩数增加的变化规律,可为岩溶区桥梁桩基工程建设提供参考。试验及理论计算结果表明:(1)下伏空洞群桩桩端岩层发生整体冲切破坏时,破坏体整体可视为与单桩破坏体等效的大型墩基;(2)当桩间距较小时,群桩桩端岩层极限承载力随外围基桩外包络线长度增大而增加,当外包络线长度相同时,内部基桩布置方式对群桩桩端岩层极限承载力无影响;(3)群桩效应系数随桩间距的增大而增加,临界桩间距为5d~6d(d为桩径)。 展开更多
关键词 桥梁群桩 空洞地基 极限承载力 极限分析 群桩效应系数
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下伏空洞桥梁单排桩基桩端岩层极限承载力计算方法 被引量：1
4
作者 雷勇 谭豪 +1 位作者 李鹏甲 胡伟 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期148-157,共10页
针对下伏空洞桥梁单排桩基桩端岩层极限承载力问题,基于下伏空洞单桩基础桩端岩层冲切破坏理论,假定了下伏空洞桥梁单排桩基桩端岩层的破坏模式.采用空间曲面积分得到了各桩下冲切体重叠部分侧面积计算方法,进一步考虑重叠面积与桩端岩... 针对下伏空洞桥梁单排桩基桩端岩层极限承载力问题,基于下伏空洞单桩基础桩端岩层冲切破坏理论,假定了下伏空洞桥梁单排桩基桩端岩层的破坏模式.采用空间曲面积分得到了各桩下冲切体重叠部分侧面积计算方法,进一步考虑重叠面积与桩端岩层承载力折减之间的关系,提出了下伏空洞桥梁单排双桩及三桩基础桩端岩层极限承载力计算方法 .通过试验验证了理论方法的合理性,并采用理论方法与数值模拟分析了桩间距L对下伏空洞桥梁单排双桩及三桩基础桩端岩层极限承载力的影响.结果表明:在桩间距L较小情况下冲切体局部出现重叠现象;在桩间距L为2倍桩径时,桥梁单排双桩以及三桩桩端岩层的总承载力分别为不考虑叠加效应时总承载力的75%和67%;随着桩间距L的逐渐增加双桩及三桩桩端岩层总承载能力逐渐增大,当桩间距L达到5倍桩径后其承载能力达到不考虑重叠效应时总承载力的99%以上. 展开更多
关键词 空洞地基 极限承载力 桥梁桩基 承载力折减
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