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现浇X形混凝土桩沉桩挤土效应现场试验研究 被引量：17
1
作者 刘汉龙 金辉 +1 位作者 丁选明 李健 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S2期219-223,228,共6页
挤土型桩的挤土效应一直是工程界研究和关注的热点问题之一。结合南京长江四桥北接线段现浇X形桩软基处理工程,首次开展现浇X形混凝土桩(简称X形桩)沉桩过程现场试验,测得不同X形横截面方向、不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力以... 挤土型桩的挤土效应一直是工程界研究和关注的热点问题之一。结合南京长江四桥北接线段现浇X形桩软基处理工程,首次开展现浇X形混凝土桩(简称X形桩)沉桩过程现场试验,测得不同X形横截面方向、不同距离及深度处的水平位移、侧向土压力以及孔隙水压力的分布规律,研究X形桩挤土效应规律。研究结果表明,最大水平位移发生在桩顶,距离5倍等效桩径处的土体水平位移可以忽略不计;随着桩中心距的增加,挤土压力和孔隙水压力逐渐减小,并且尖角方向的挤土压力大于凹弧方向的挤土压力。现场试验数据为X形桩的布置形式以及桩间距的选择提供有力的设计参考依据。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 挤土效应 侧向位移 软土地基 现场试验
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刚性荷载下现浇X形桩复合地基桩侧摩阻力数值分析 被引量：14
2
作者 吕亚茹 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 吴宏伟 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2134-2140,共7页
作为异形截面桩,现浇X形桩承载特性主要受侧摩阻力特性的影响。采用有限元软件ABAQUS建立了三维X形桩和圆形桩单桩复合地基计算模型,对比分析了两种桩型的侧摩阻力分布特点和侧阻承载能力的差异。分别分析了X形桩侧摩阻力沿桩周和桩长... 作为异形截面桩,现浇X形桩承载特性主要受侧摩阻力特性的影响。采用有限元软件ABAQUS建立了三维X形桩和圆形桩单桩复合地基计算模型,对比分析了两种桩型的侧摩阻力分布特点和侧阻承载能力的差异。分别分析了X形桩侧摩阻力沿桩周和桩长的分布特性。结果表明:X形桩侧摩阻力和侧阻承载能力都优越于等截面积的圆形桩,在理想成桩条件下,X形桩侧摩阻力在0.9倍桩长深度处比圆形桩侧摩阻力有较大的提高。在水平方向,由于土拱效应,X形桩凸出段侧摩阻力为凹弧段的1.5～3倍。深度方面,X形桩凸出段侧摩阻力与凹弧段侧摩阻力比值沿深度逐渐增大。这些结论为X形桩的承载力设计计算提供了一定的理论依据。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 侧摩阻力 承载力 正应力 复合地基
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现浇X形桩复合地基桩侧摩阻力分布特性 被引量：5
3
作者 刘汉龙 吕亚茹 +1 位作者 丁选明 金辉 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期17-23,共7页
依托南京市桥北污水处理厂现场静载荷试验,应用ABAQUS软件分别建立了现浇X形单桩复合地基、群桩(梅花形布置和正方形布置)复合地基桩侧摩阻力的模型。结果表明:现浇X形桩中性点出现在桩长1/4～1/3深度处,负摩阻区明显存在但小于正摩阻区... 依托南京市桥北污水处理厂现场静载荷试验,应用ABAQUS软件分别建立了现浇X形单桩复合地基、群桩(梅花形布置和正方形布置)复合地基桩侧摩阻力的模型。结果表明:现浇X形桩中性点出现在桩长1/4～1/3深度处,负摩阻区明显存在但小于正摩阻区,是典型的摩擦型桩;侧摩阻力随桩体模量、土体参数和一定范围内桩长的增大而增大,随褥垫层厚度的增大而减小;布桩间距影响侧摩阻力的发挥,在允许的承载范围内,应尽量增大布桩间距,优化侧摩阻力的分布。 展开更多
关键词 道路工程 现浇x形混凝土桩 有限元分析 桩侧摩阻力 群桩复合地基
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现浇X形桩成桩过程充盈系数研究 被引量：2
4
作者 王雪亮 夏梦然 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期229-235,共7页
现浇X形桩具有节省混凝土用量、提高承载力的特点,但目前针对X形桩成桩质量检测的理论研究相对较少。基于保角变换将原物理平面上的X形桩孔映射到像平面的单位圆上,结合平面弹性力学的复变函数方法得到了均布内壁压力作用下X形桩孔边界... 现浇X形桩具有节省混凝土用量、提高承载力的特点,但目前针对X形桩成桩质量检测的理论研究相对较少。基于保角变换将原物理平面上的X形桩孔映射到像平面的单位圆上,结合平面弹性力学的复变函数方法得到了均布内壁压力作用下X形桩孔边界位移解析解;利用得到的解析解建立了X形桩成桩过程充盈系数的计算方法;最后,与现场试验实测数据进行对比验证,结果一致。研究结果表明:本文建立的理论计算方法可以准确、有效地计算X形桩成桩过程充盈系数;X形桩凹弧长度随着内壁压力的增加而线性减小,充盈系数随着内壁压力的增加线性增大。 展开更多
关键词 现浇x形桩 充盈系数 保角变换 解析解 现场试验
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现浇X形桩低应变瞬态动测响应三维有限元分析 被引量：2
5
作者 范玉明 丁选明 +1 位作者 栾鲁宝 周仕礼 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期548-557,共10页
建立现浇X形桩(XCC桩)低应变检测的三维有限元模型,对XCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟。得出桩顶不同位置的速度时域和频域响应结果,对比桩顶不同点的速度响应曲线,分析桩顶高频波传播特性,研究脉冲宽度、外包圆直径及桩身弹性模量... 建立现浇X形桩(XCC桩)低应变检测的三维有限元模型,对XCC桩的低应变瞬态动测响应进行模拟。得出桩顶不同位置的速度时域和频域响应结果,对比桩顶不同点的速度响应曲线,分析桩顶高频波传播特性,研究脉冲宽度、外包圆直径及桩身弹性模量对入射波波峰到达时间和入射波波峰值的影响。研究结果表明:XCC桩低应变瞬态动测时桩顶速度响应存在三维效应,沿尖角方向不同点的入射波峰到达时间差别明显。在接近桩心区域入射波峰值较大,且入射波之后存在反相波峰,这一现象在r>0.4R(其中,r为测点与桩心距离,R为外包圆半径)时不明显。桩顶各点的桩底反射波波形基本一致。XCC桩顶高频干扰异于实心圆桩,桩顶产生2种不同频率的高频干扰波。入射波峰到达时间和峰值受脉冲宽度和外包圆直径影响较大,受桩身弹性模量影响较小,且在XCC桩顶沿尖角方向r=0.4R处受各参数的影响最小。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩 低应变检测 有限元法 三维效应 高频干扰
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均匀黏弹性地基中现浇X形桩低应变动测响应数值模拟 被引量：1
6
作者 范玉明 丁选明 +1 位作者 朱振生 付强 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期612-618,共7页
建立现浇X形桩(XCC桩)桩-土体系三维有限元模型,对XCC桩低应变检测动力响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的桩顶速度响应结果,并分析完整桩及缺陷XCC桩桩顶速度响应特性及规律。计算结果表明:XCC桩低应变瞬态动测时桩顶速度响应存在... 建立现浇X形桩(XCC桩)桩-土体系三维有限元模型,对XCC桩低应变检测动力响应进行数值模拟,得到完整桩和缺陷桩的桩顶速度响应结果,并分析完整桩及缺陷XCC桩桩顶速度响应特性及规律。计算结果表明:XCC桩低应变瞬态动测时桩顶速度响应存在明显的三维效应,桩心(激振点)附近点的入射波峰值较大,且到达时间较早;距离桩心越远点的入射波峰到达时间越滞后,入射波峰值从桩心到尖角边界先减小后增大。桩顶距桩心距离相同的环向上各点的入射波和反射波区别不大,而各点所受的高频干扰情况并不相同。变模量桩的入射波和完整桩相同,反射波峰值较完整桩小,反射波峰对应时间较完整桩滞后。局部缺陷桩桩顶距桩心距离相同环向各点的第一个缺陷反射波有微小差别,而第二个缺陷反射波有较大差别。 展开更多
关键词 现浇x形桩 桩身缺陷 低应变检测 有限元法 三维效应
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现浇X形桩产生地基附加应力的修正Geddes应力解 被引量：10
7
作者 吕亚茹 刘汉龙 +2 位作者 王新泉 吴宏伟 丁选明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期349-362,共14页
现浇X形混凝土桩(X形桩)作为新型的异形截面桩,其侧摩阻力和端阻力对桩周土体产生的附加应力的计算方法尚未得到系统的研究。传统的Geddes解以圣维南原理作为模型假设的依据,忽略桩截面半径和截面形状对计算结果的影响,误差较大。在Ged... 现浇X形混凝土桩(X形桩)作为新型的异形截面桩,其侧摩阻力和端阻力对桩周土体产生的附加应力的计算方法尚未得到系统的研究。传统的Geddes解以圣维南原理作为模型假设的依据,忽略桩截面半径和截面形状对计算结果的影响,误差较大。在Geddes应力解的基础上,对附加应力计算过程引入二重积分,推导得出修正的Geddes应力解。通过2种计算方法对X形桩附加应力进行对比分析,结果表明:桩径越大,异形特性越突出,Geddes应力解的误差越大。用修正Geddes应力解分析X形桩侧摩阻力和端阻力产生的附加应力,可知X形桩对下卧层土体产生的附加应力是等截面面积的圆形桩的1/3左右,而端阻力产生的下卧层的附加应力是等截面面积的圆形桩的1～2倍。在1.05倍桩长以下的大部分下卧层区域内,凹弧段侧摩阻力产生的附加应力大于凸出段。随着凸出段与凹弧段侧摩阻力比值的增大,凹弧段侧摩阻产生附加应力系数逐渐减小,凸出段侧摩阻产生的附加应力系数逐渐增大,但两者之和始终小于圆形桩。对于端阻力,X形桩凹弧区产生的附加应力是凸出区的1～3倍。通过对单桩桩顶沉降对比计算,表明修正Geddes应力解与Geddes应力解相比,更适合解决X形桩地基附加应力和沉降问题。 展开更多
关键词 桩基础 现浇x形混凝土桩 附加应力系数 侧摩阻力 端阻力 GEDDES应力解 沉降
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X形桩桩土相互作用对截面形状的力学响应 被引量：6
8
作者 吕亚茹 丁选明 +1 位作者 刘汉龙 刘义 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期357-364,共8页
现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种新型的异形截面桩,其桩土相互作用明显受截面形状的影响。前期已通过平衡分析法推导得到了考虑XCC桩截面形状的单桩荷载传递计算方法,但控制桩土相互作用的一个重要参数即桩土剪切作用系数对截面几何... 现浇X形混凝土桩(简称XCC桩)是一种新型的异形截面桩,其桩土相互作用明显受截面形状的影响。前期已通过平衡分析法推导得到了考虑XCC桩截面形状的单桩荷载传递计算方法,但控制桩土相互作用的一个重要参数即桩土剪切作用系数对截面几何形状的力学响应尚未得到系统的研究。文中分析了桩土剪切作用系数对不同荷载形式下XCC桩3个截面控制参数(外包圆半径R、开弧间距2a、开弧角θX)的影响,并与等截面面积的圆形桩进行了对比。分析结果表明,截面参数变化时,桩土相互作用也随之变化,在截面面积、周长和桩土剪切作用的共同作用下桩身轴力随外包圆半径和开弧角度的增大而减小,随开弧间距的增大而增大,且始终小于等截面面积的圆形桩。 展开更多
关键词 现浇x形混凝土桩(xCC桩) 截面形状 桩土相互作用 剪切作用系数
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任意角度水平向荷载下现浇X形桩力学特性研究(Ⅰ)：惯性矩 被引量：6
9
作者 周航 孔纲强 +1 位作者 刘汉龙 Thach Pham-Ngoc 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2754-2758,共5页
现浇X形桩是为了提高单位混凝土承载力性能而开发的一种新型桩,异形横截面在确保桩周周长的前提下,能有效地减少混凝土用量;但目前针对异形横截面对水平向承载力特性影响方面的研究相对较少。基于X形横截面的3个控制参数:外包圆直径、... 现浇X形桩是为了提高单位混凝土承载力性能而开发的一种新型桩,异形横截面在确保桩周周长的前提下,能有效地减少混凝土用量;但目前针对异形横截面对水平向承载力特性影响方面的研究相对较少。基于X形横截面的3个控制参数:外包圆直径、开弧间距和开弧弧度,建立任意方向轴惯性矩控制方程,并分析X形横截面3个控制参数对截面轴惯性矩的影响规律。最后,提出控制截面面积或周长情况下X形截面惯性矩的最优化设计方案。研究结果表明,X形截面惯性矩随着开弧角度、开弧间距的减小而增大,随着外包圆直径的增大而增大。因此,在等混凝土材料用量或者控制桩周长情况下,适当增大外包圆直径、减小开弧角度和开弧间距有利于提高X形截面轴惯性矩,从而提高X形桩整体水平向承载力。 展开更多
关键词 软土地基 水平向荷载 截面几何性质 现浇x形桩 惯性矩
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