荷载传递法

摘要： 研究嵌岩桩竖向承载特性,基于荷载传递法理论,采用双曲线函数来表征桩侧阻力和桩端阻力的荷载传递规律,建立了一种可考虑嵌岩段侧阻力的嵌岩桩承载力计算模型;结合工程算例,根据理论分析和地基土性质,确定合理的模型参数,采用荷载传递的迭代法,计算桩顶荷载位移变化规律,与实测值进行对比分析。结果表明,当荷载较小时,桩顶荷载位移曲线变化相一致;随着荷载逐渐增大,计算值与实测值间存在一定误差,但整体变化趋势相一致,证明嵌岩桩承载力计算模型的合理性。当缺少现场试验时,可根据所提模型,对嵌岩桩极限承载力进行预测。

摘要： 基于荷载传递法,考虑桩桩相互作用并引入Pyke准则模拟桩土界面上的加卸载行为,确定桩土相互作用模型参数,从而建立能量桩双桩基础的沉降特性分析方法,并推广到能量桩群桩。通过与文献中实验数据的对比分析,验证了所提方法的可靠性。结合算例,利用该方法对在纯力学荷载、纯温度荷载以及热力耦合作用下的能量桩群桩基础沉降特性进行分析。结果表明:力学荷载作用下,群桩位移比随着桩顶荷载水平的增大而减小;温度荷载作用下,群桩桩顶位移方向一致;热力耦合作用下,群桩的桩顶位移情况与具体的桩顶荷载水平和桩身温度增量有关。在桩顶荷载较小时升温,可能会出现单桩桩顶上抬而群桩桩顶下沉的情况。

摘要： 挤密螺纹桩(以下简称螺纹桩)桩身螺纹结构的存在,改变了桩身与桩周土的力学作用方式,能有效增强螺纹桩复合地基承载能力及控制沉降的能力。掌握地面堆载引起的螺纹桩与桩周土的差异沉降和中性点位置可为其分析、设计及状态评估提供参考和依据。基于荷载传递法,建立螺纹桩复合地基单桩力学模型。依据桩侧土与螺纹下地基土处于3种不同的弹塑性变形阶段,分别推导轴力解析表达式并确定了中性点位置。通过三维有限元分析验证理论计算结果,研究结果表明:二者轴力沿桩身分布曲线吻合较好,螺纹桩中性点深度比处于0.40~0.50之间,中性点位置误差低于12%。随着荷载的增加,误差逐渐减小,说明提出的轴力计算方法能较好应用于螺纹桩。桩长由4 m增加到8 m时,中性点深度比增加了20.54%。螺纹桩螺纹宽度在0.05~0.2 m,螺纹间距在0.15~0.6 m范围变化时,中性点位置变化幅度均不超过3.1%,表明螺纹宽度与螺纹间距对中性点位置影响较小。考虑复合地基中螺纹桩受桩侧负摩阻力影响的特点,分析模型满足了螺纹桩的受力特点,且计算过程简便。研究成果可为螺纹桩的设计计算与工程应用提供理论支持。

摘要： 针对软黏土流变效应引起土体的体积压密,使其强度随时间逐渐提高,从而软黏土中的静压桩在桩周超孔隙水压力消散后承载力仍持续增长的问题,在考虑静压桩的沉桩效应和桩周土初始固结的基础上,采用双曲线型函数描述桩侧和桩端的荷载传递特性,结合荷载传递法推导承载条件下桩周土的应力状态.在此基础上,根据流变模型和桩周土体的受力状态,采用拟似超固结比的变化模拟桩周土体的流变行为,分析桩周土体长期流变过程中力学特性的变化规律,提出软黏土中静压桩长期承载力的理论预测方法.通过现场静载荷试验对本文解答进行验证,研究软黏土中静压桩长期承载力随时间的变化规律,并探讨土体参数对静压桩长期承载力的影响.结果表明:软黏土中静压桩承载力的长期时效性主要来源于桩身下部侧摩阻力随桩周土流变的发展,承载力在流变初期增长迅速,随流变时间发展速率逐渐变缓,且流变系数和回弹系数越大的土层中承载力的增长较为显著.该计算方法可为上部结构拆除后旧桩的承载力确定及其再利用提供参考.

摘要： 由于岩溶地质条件十分复杂,给桩基础的设计和施工带来很多隐患.不同的溶洞顶板厚度将会对基桩桩端极限承载力产生很大的影响,所以岩溶地区嵌岩桩的极限承载力以及岩溶顶板安全厚度的问题是目前亟待解决的关键技术问题.首先针对嵌岩桩承载机理提出一种嵌岩桩竖向承载力的计算方法,并运用至岩溶地区.针对岩溶区嵌岩桩"见洞就穿"的处理方法,分别对嵌岩桩贯穿溶洞和桩端置于顶板上的承载力进行理论分析,得出嵌岩桩贯穿溶洞对承载力的影响.结果表明,在进入基岩后,桩身轴力急剧下降,且下降趋势基本呈线性,且使用荷载传递法分析贯穿溶洞的基桩承载力有较高精度.

摘要： 本文从离心模型试验成果、超长单桩静载试验成果、工程实践及其他学者研究成果中,论证了普通单桩存在有效桩长。详细解释了有效桩长的含义,并对有效桩长的计算模型、分析理论进行了详尽地描述。同时提出了在一定条件下,合理确定有效桩长就是合理设计桩长。

摘要： 基于虚土桩模型,研究了桩端应力扩散效应对单桩沉降的影响。结合虚土桩模型和Boussinesq解,提出考虑桩端应力泡形扩散的应力泡形虚土桩模型来考虑桩端土对桩的支承作用;利用荷载传递法,对桩周土采用双折线模型,推导得到层状地基中考虑桩端应力泡性扩散的单桩沉降解析解;讨论了弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、附加应力值等参数对单桩沉降的影响;结合工程实测数据,将该方法与现有理论解进行对比,验证了方法的合理性。应力泡形虚土桩模型的最大优势在于能够较严格地给出桩端应力扩散边界,具有更广泛的工程应用价值。

摘要： 基于虚土桩模型,研究了桩端应力扩散效应对单桩沉降的影响.结合虚土桩模型和Boussinesq解,提出考虑桩端应力泡形扩散的应力泡形虚土桩模型来考虑桩端土对桩的支承作用;利用荷载传递法,对桩周土采用双折线模型,推导得到层状地基中考虑桩端应力泡性扩散的单桩沉降解析解;讨论了弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、附加应力值等参数对单桩沉降的影响;结合工程实测数据,将该方法与现有理论解进行对比,验证了方法的合理性.应力泡形虚土桩模型的最大优势在于能够较严格地给出桩端应力扩散边界,具有更广泛的工程应用价值.

摘要： 为研究预应力管桩单桩极限承载力,采用指数函数模型计算和分析预应力管桩桩周摩阻力-沉降关系、桩端阻力-沉降关系.以安慈高速预应力管桩单桩极限承载力为例,进行指数函数模型计算和静载试验,并对计算结果和试验结果进行对比分析.研究结果表明:指数函数模型的计算结果与静载试验的结果较为相近,该模型可以有效预测软土中预应力管桩单桩极限承载力,可为类似工程估算桩土沉降提供指导.

摘要： 成层软土地基中,桩基础在竖向与水平荷载联合作用下桩身内力与位移的计算为一复杂非线性问题.同时获取单桩桩顶的各向位移对多向荷载下的群桩计算有重要意义.采用侧阻软化模型、端阻双曲线模型和p-y曲线模型分别描述桩侧土、桩端土的竖向与水平向荷载传递性状,利用挠曲线微分方程将荷载传递法与p-y曲线法结合,建立轴横向受荷桩的分析模型,通过有限差分法求解挠曲线方程以获得桩身内力与各向位移.工程实例分析表明,结合荷载传递法与p-y曲线法的轴横向受荷桩分析方法能准确计算桩身的P-Δ效应,并能同时准确地获得桩顶竖向位移与水平位移的大小.

摘要： 荷载传递法作为一种较为简单的确定单桩荷载-沉降关系的方法,具有线性和非线性等多种荷载传递函数形式,且各自具有其适用性.在对单桩承载机理的理论分析的基础上,提出了同时考虑桩侧、桩端弹性阶段、塑性阶段以及滑移阶段在内的统一三折线荷载传递模型,并导出了沉降曲线的解析解.该模型具有更广泛的工程应用性,可以拟合不同类型单桩发挥承载作用中可能出现的9种荷载-沉降关系,通过对桩顶不同刚度的讨论,可以更好地通过荷载-沉降曲线来反应桩身受力情况.最后利用该模型结果进行实际工程案例拟合计算和验证,吻合误差较小,具有一定的工程适用性,故此模型可应用于单桩分析或拟合土体参数.

摘要： 依托上海虹桥综合交通枢纽工程开展了4组桩侧注浆抗拔桩的现场试桩试验,得到了各试桩各土层的桩侧摩阻力与桩土相对位移关系曲线(τ-w曲线).首先,对前述现场试桩试验得到的τ-w曲线以及文献[1]中通过桩土接触面大型直剪试验得到的τ-w曲线进行归一化处理,归一化参数为各土层极限侧摩阻力τult及其相应的临界桩土相对位移Wult:然后采用双曲线函数拟合归一化后的各土层τ/τult-w/wult曲线,得到一个统一的τ/τult-w/wult函数关系式;最后,将该双曲线函数应用到荷载传递法中,用于分析预测桩侧注浆抗拔桩的承载变形特性,可求得桩侧注浆抗拔桩桩身各处的荷载-位移曲线、桩身轴力分布曲线以及桩侧摩阻力分布曲线.通过工程案例的验证表明,其计算结果与工程案例实测值较接近,在上海地区具有一定的适用性.

摘要： 为了预测竖向荷载下后注浆桩的荷载变形特性,采用荷载传递法对桩端注浆抗压桩进行了分析.用双曲线函数拟合两根试桩各土层的桩侧摩阻力和桩土相对位移的τ-s曲线,得到一个统一的拟合双曲线函数,并将该函数应用到荷载传递法中,可得到桩端注浆抗压桩的荷载-位移曲线、桩身轴力和桩侧摩阻力分布曲线.通过工程实例,采用荷载传递法的计算结果与实测结果相近,说明用双曲线函数作为传递函数能合理的分析桩端注浆抗压桩的荷载传递。

摘要： 随着桥梁工程中上部荷载的增大，在一些软岩地区大直径深嵌岩桩基础已得到了使用，但此类桩基岩层极限侧摩阻力的数值难以确定且花费较大。如何利用已有的部分测试数据预测其他类型的桩侧摩阻力在工程实践中意义较大。利用青岛海湾大桥试桩sh12的自平衡测试结果，研究了嵌岩部分实测的桩侧摩阻力与位移关系以及桩端阻力与位移关系，并与双曲线分布规律的荷载传递法进行了比较，研究结果表明：在软岩地区岩层处的侧摩阻力与位移关系采用双曲线予以拟合是可行的。参数1/b也能反映出极限侧阻力的数值，且与实测比较接近。利用该种测试方法可预估该地区类似岩层中荷载传递参数，进而可推导出桩顶荷载-位移曲线，为桩基承载力的确定提供有益帮助。

摘要： 超长单桩的侧阻力研究一直以来是超长桩基研究的一个重要研究方向,本文基于荷载传递法对超长单桩的侧阻力进行了理论上的研究,得出了基于指数函数形式的荷载传递方法,推导出了侧阻力的计算公式,并估算了桩达到极限侧阻力时对应的沉降值.

摘要： 超大直径桩基在桥梁工程中已越来越广泛应用.由于超大直径桩承受荷载巨大,静载荷试验难以进行且存在明显桩径效应现象.为研究超大直径桩荷载与沉降(Q-s)关系,采用荷载传递法对超大直径桩的Q-s曲线进行分析,内容包括荷载传递法的双曲线函数模式的选用、考虑桩径效应的双曲线模式下荷载与位移曲线关系的理论公式推导、工程模型桩的验证以及乌江大桥超大桩基的拟合分析等.研究结果表明,桩侧阻力与位移关系以及桩端阻力与位移关系是符合双曲线模式,采用考虑桩径效应的双曲线模式的荷载传递函数对超大直径灌注桩荷载与沉降关系分析是可行,现场的沉降观测与理论分析结果也比较一致,这将为超大直径桩Q-s曲线的确定提供必要的理论支撑.

摘要： 多年冻土地区钻孔灌注桩承载力的形成及发展变化与桩周土体的复杂变化的环境有直接的关系,而回冻过程承载力的变化规律是桥梁后续工程施工及施工组织设计的重要理论依据,常规的桩基承载力检测方法,费时费力造价成本也较高,为了准确计算桩基回冻中、后期的承载力,本文采用荷载传递基本微分方程,首次引入双曲线模型和双折线模型分别模拟冻土地区桩侧土体位移模式和桩端土体位移模式.利用Microsoft Visual Basic6.0语言编写计算程序,对回冻中、后期钻孔灌注桩基础桩侧冻结摩阻力、桩身轴力、桩端阻力以及单桩承载力进行计算.将程序计算数值解与昆仑山多年冻土地区桩基础试验场的试验桩的实1测数据对比分析,二者高度吻合,最大误差小于10％,结果表明双曲线模型和双折线模型的荷载传递基本微分方程能有效的模拟灌注桩的桩基承载力.此外通过模拟计算得出,昆仑山多年冻土地区的钻孔灌注桩承载力在回冻中、后期已满足运营设计荷载要求,可进行任何施工.

摘要： 在荷载传递法的基础上，提出了一种抗拔单桩变形的简便解析算法。此法可反映桩侧摩阻力逐渐发挥至极限状态的过程，且可用于分析抗拔单桩位于成层土中的情况。算法的关键是确定合理的抗拔桩极限侧阻，进一步明确了抗拔桩极限侧阻计算时各参数的取值，并指出应将抗压桩极限侧阻计算值的0.7倍作为抗拔桩的极限侧阻计算值。已有现场试验抗拔单桩实测数据和此算例对比分析表明此法是合理可行的且方便快速。

摘要： 桩侧后注浆抗拔桩是指灌注桩成桩后通过桩侧预埋注浆装置注浆，改变桩身与桩周土的接触界面特性，从而提高抗拔承载力。介绍了桩侧后注浆抗拔桩的侧注浆装置、施工工艺参数和桩型特点。基于现场足尺试验、离心模型试验、剪切面试验等对桩侧后注浆抗拔桩、扩底抗拔桩和等截面抗拔桩进行对比，初步认识了桩侧后注浆抗拔桩的承载能力、承载变形特性及桩土接触界面的力学特性和注浆增强机理。结合工程实践提出了估算桩侧后注浆抗拔桩承载力的增强系数法和荷载传递法。介绍了桩侧后注浆抗拔桩技术在上海世博500 kV地下变电站和上海白玉兰广场工程的应用。

摘要： 为了建立单桩荷载与位移的统一计算方法,基于荷载传递理论和现场模型试验结果.采用双曲线的模型来模拟实测的τ-s以及σ一s_b曲线,回归相关参数,通过迭代计算得到单桩的Q一s由线,与实测的Q—s曲线比较吻合.基于等效墩模型,应用单桩双曲线模型参数,对群桩荷栽与位移进行了模拟,并与实测结果进行了对比,还对参数β和g的取值进行了分析.结果表明对于6组试验群桩,当β=0.3时,模拟曲线的初始刚度与实测结果基本吻合,而参数g则在区间O.15一O.4之间变化,只要参数选取合理,采用等效墩模型计算群桩基础是合适的.

摘要： 本发明公开了一种用于超长桩荷载传递机理研究的荷载传递函数计算方法，该计算方法包括如下步骤：收集软土地区超长桩的试桩资料，研究超长桩侧摩阻力随桩侧土体剪切位移变化的规律，获得实测荷载传递τ～s曲线；之后根据实测荷载传递τ～s曲线得到非加工软化型桩土界面荷载传递函数和加工软化型桩土界面荷载传递函数；参照矩阵位移法，基于实测荷载传递函数对超长桩的荷载传递基本微分方程进行数值求解；采用迭代法计算，并编制计算软件；利用该计算软件对超长桩完整的加载过程进行模拟。本发明的优点是，本荷载传递函数可理想模拟单桩荷载传递机理的特性，直观的反应超长桩桩身范围内不同土层承载力发挥的异步特征，在超长桩理论分析方面具有优势。

摘要： 本发明涉及隧道工程领域，具体涉及一种锁脚锚管支护下隧道拱脚地基荷载传递试验装置及方法。所述方法通过搭建锁脚锚管支护下对隧道拱脚地基进行加载的模拟试验平台，一方面能够避免隧道现场试验环境复杂、干扰因素众多对试验结果的影响，并能够确保整个加载过程中荷载始终保持竖直向下，从而可实现对隧道竖向荷载的真实模拟；另一方面，钢架与锁脚锚管、拱脚地基之间的连接条件未作任何的简化和假定，完全与隧道现场实际情况一致，确保了模拟加载试验过程中钢架与锁脚锚管、拱脚地基之间荷载传递的真实性。此外，利用本发明的试验方法，可以分析不同锁脚锚管支护参数、不同加载条件下隧道拱脚地基荷载的传递特性。

摘要： 本发明公开了一种用于超长桩荷载传递机理研究的荷载传递函数计算方法，该计算方法包括如下步骤：收集软土地区超长桩的试桩资料，研究超长桩侧摩阻力随桩侧土体剪切位移变化的规律，获得实测荷载传递τ～s曲线；之后根据实测荷载传递τ～s曲线得到非加工软化型桩土界面荷载传递函数和加工软化型桩土界面荷载传递函数；参照矩阵位移法，基于实测荷载传递函数对超长桩的荷载传递基本微分方程进行数值求解；采用迭代法计算，并编制计算软件；利用该计算软件对超长桩完整的加载过程进行模拟。本发明的优点是，本荷载传递函数可理想模拟单桩荷载传递机理的特性，直观的反应超长桩桩身范围内不同土层承载力发挥的异步特征，在超长桩理论分析方面具有优势。

摘要： 本发明公开了一种结合传递系数法计算滑坡体中隧道结构荷载的方法，包括：(1)首先计算常规条件下，隧道结构所受的围岩压力值；(2)通过传递系数法确定滑坡剩余下滑力与剩余抗滑力；根据传递系数法的假设，滑坡分块间作用力总是以平行于滑动面的方向作用于隧道结构。本发明很大程度上改进了位于滑坡体内的隧道缺乏荷载理论解析的问题，针对隧道轴向与滑坡滑动方向正交、且隧道位于滑动面上方的几何关系，利用传递系数法计算滑坡推力，并引入在滑坡治理中提出的剩余抗滑力概念计算隧道远山侧荷载。本发明可以近似计算出滑坡体中的隧道承受滑坡推力荷载，为隧道结构的设计、加固提供了新的计算方法。

摘要： 一种土木建筑工程技术领域的处理任意空间曲面分布荷载的网格荷载法，将面荷载概念扩充作为为处理空间封闭网格上分布力的网格荷载，处理步骤如下：(1)利用三维视图旋转展开，将空间曲面转化为二维视图平面。(2)利用视图投影面形成组成曲面的封闭网格。(3)建立网格荷载的数据：顺序记录组成封闭网格各边的单元序号形成其中网格形状的描叙；网格荷载单元作为独立图形，具有对应网格序号、坐标、所加荷载参数等属性。(4)将封闭网格区域的分布荷载导算到周边单元上。本发明方法处理简便速度快，对复杂空间网格曲面一次操作即可处理分布荷载，并且能用于风压、水压等多类型荷载的处理，同时将网格荷载单元作为独立的图形具有更大的适应性、灵活性。

摘要： 本发明提供了一种多层介质结构三维荷载传递规律的光纤光栅传感监测方法，属于结构智能健康监测技术领域。根据多层介质结构各层的几何和材料特征，设计匹配各层介质三维作用力测量的光纤光栅传感探头封装材料模量、牛腿型构造及内嵌三根光纤光栅引出线布局。根据多层介质结构分层浇筑特征布设传感探头并连接到拼接式中空圆柱体，形成装配式传感探头。在多层介质结构承载过程中，荷载沿各层的传递规律将分别被各层三维作用力测试的光纤光栅传感探头感知，结合标定实验、结构理论和反演分析可以获取荷载传递规律。本发明提供的装配式传感探头结构，联合结构理论和反演方法，为多层介质结构服役过程中三维荷载传递规律信息的实时连续监测和多层介质结构承载性能评估提供有效的器件和技术方法，同时也能为多层界面带来的多层介质结构承载力精确计算较困难的问题提供较科学的数据支撑。

摘要： 本发明公开了基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法，包括：(1)根据沥青混合料的组成，建立沥青混合料二维离散元模型；(2)对沥青混合料离散元模型进行虚拟承载试验，得到集料间接触信息和集料信息；(3)根据集料间接触信息，设置力链成链标准；(4)基于设置的力链成链标准，逐条识别沥青混合料力链；(5)定义力链特性量化指标；(6)计算力链特性量化指标；(7)根据力链特性量化指标计算结果，评价沥青混合料传递外部荷载行为；本发明实现了从力链特性量化角度对沥青混合料传递荷载行为进行精确评价。

摘要： 本实用新型的一种传递刚度不传递荷载的扩建结构，将扩建结构柱和扩建侧墙伸出扩建顶板，以此为支点构建增建顶板和增建结构梁，荷载通过增建顶板传至结构柱和扩建侧墙进而传到地基。扩建顶板与原结构顶板有效连接形成刚接，在增加新旧结构交接处扩建顶板对原顶板约束刚度的同时，不增加扩建部分荷载对原顶板的内力响应，达到传递刚度但不传递荷载的效果，避免了原结构侧墙因扩建开洞削弱对原顶板约束刚度导致顶板配筋不足而必须加固的困境，解决了传统扩建结构体系需对原顶板加固而影响地面交通及站内运营的弊端。同时，增建顶板与扩建顶板间架空，减少覆土荷载，且增建顶板与扩建顶板形成两道防线，有效增强结构安全性。

摘要： 本实用新型涉及一般的建筑结构的连接技术领域，公开了一种荷载传递清晰的悬挑桁架连接节点，用于将牵拉加固悬挑桁架的拉索、以及悬挂在悬挑桁架下的吊柱连接到箱型悬挑桁架上；本实用新型中，通过将拉索以及吊柱都连接在节点下弦杆上，从而杜绝了吊柱与悬挑桁架中的杆的交叉接触，然后将拉索成对连接在下弦杆两侧，从而杜绝了拉索与悬挑桁架中的杆的交叉接触，避免影响拉索以及吊柱中力的传递，并避免因接触而造成的生锈；通过使拉索与对应的吊柱连在同一节点上，极大地简化了荷载的传递路径，使悬挑桁架的内力分析变得简单；同时避免对节点下弦杆形成剪切。

摘要： 一种基于有限元软件与荷载传递法联合的单桩计算方法，它包括以下步骤：步骤1：根据地勘报告建立土体几何模型，计算地表堆载作用下各土层的应力变化过程；步骤2：从有限元计算结果中提取某一时刻对应的土体有效应力和沉降数据；步骤3：通过荷载传递曲线法对给定时刻下桩基轴向承载响应进行计算。本发明的目的是为了解决现有技术中堆载作用下土体应力、沉降变化的短期效应和长期效应对单桩轴向承载力影响的计算难题。