摘要：首先,在总结前人土–结构相互作用试验研究成果的基础上,改进反应桩土界面荷载传递性状的双曲线模型,改进后的模型能够描述随着地基土固结、桩侧土初始剪切刚度随时间增长以及桩土界面的分阶段加/卸载循环剪切特性。然后,利用改进模型对文献中的算例进行分析,计算结果与文献结果比较接近,验证了改进模型的合理性。最后,利用该模型分析大面积荷载下,在桩顶作用大小不同的竖向荷载以及桩侧土达到不同固结度时再打桩情况下,桩身摩阻力、中性点位置及桩承载力的发展变化规律。研究结果表明,桩身中性点位置、桩身负摩阻力随地基土的固结逐渐变化;在地基土固结过程中,桩承载力逐渐减小。该研究成果可为桩基工程设计提供有益的参考。

摘要：自主设计研制了一台大型恒刚度桩土界面直剪仪用于黏性土中桩土界面的力学特性测试。该试验装置采用理想弹簧组加载系统,法向可提供恒刚度边界条件;切向可按位移控制,能够实现上剪切盒静止,下剪切盒直线和往复运动的加载路径。试验结果表明:该试验装置再现了黏性土体与结构接触面在不同加载条件下的力学响应,能够很好地模拟桩土界面剪切过程,为黏性土中桩土界面力学特性的研究提供了基础;大型桩土界面直剪试验得到的不同法向应力下,随着接触面粗糙度、剪切速率和黏性土含水率变化而变化的剪应力–剪切位移关系曲线,与已有关于桩土界面剪切力学特性影响因素研究结论相符。

摘要：通过在桩身表面安装微型硅压阻式压力传感器测得桩土界面孔压增量和径向应力,研究静压桩桩土界面的受力特性。针对双壁开口和闭口模型管桩,采用桩身开孔嵌入套筒式安装方法,通过全方面监测静压沉桩、超孔压消散及加载阶段受力特性,进行了开口和闭口静压桩贯入及加载全过程的受力特性室内模型对比试验。试验结果表明:同一入土深度处,开口和闭口静压桩桩土界面总径向应力均随着h/L(h为传感器距离桩端的高度;L为桩长)的增加而越小;不同桩端形式下超孔压消散期在不同h/L位置处沉桩阶段与沉桩结束后的有效径向应力之比均在0.60.1;桩土界面总径向应力的变化值在桩端位移达到1.0 mm左右时发生突变,加载结束后,同一深度处桩土界面总径向应力变化值随着h/L的增加而减小。该研究结果对于静压桩施工和设计具有工程参考价值。

摘要：通过自制的大型恒刚度直剪仪对非饱和黏性土进行桩土界面剪切试验,探讨了非饱和黏性土桩土界面剪切特性及受黏性土饱和度的影响规律。试验和研究结果表明:在分析了非饱和黏性土桩土界面土压力和孔隙水压力的变化规律后,得到桩土界面剪应力峰值和剪切破坏位移随黏性土饱和度的增大而降低的结论,同时还受界面粗糙度和法向应力的影响,界面粗糙度和法向应力越大,桩土界面剪应力峰值和剪切破坏位移越大,在法向应力不同时最大剪切破坏位移相差9.81~12.23 mm;桩土界面黏聚力在饱和度80%~90%时最大,摩擦角随着饱和度的增大呈衰减趋势,因此在桩基设计中需要考虑黏性土饱和度对桩土界面抗剪强度参数的影响,否则会使设计结果过于安全。

摘要：多年冻土地基中桩-土界面特性对桩基础的安全性和长期稳定性有重要的影响。文章采取室内负温直剪模型试验的方法研究多年冻土地区桩-土界面的剪切特性。试验中考虑了桩体材料、土体含水量、温度及法向应力等影响因素,采用轮换因子法进行试验方案设计,共完成144组室内负温直剪试验。试验结果表明-5℃是各种桩体材料(混凝土材质、铝材质、有机玻璃材质、木材质)的桩-粉土界面直剪试验的临界温度。相关试验结论将对多年冻土地区桩基础的理论研究起到补充丰富作用,对桩基础施工起到一定的指导作用。

摘要：Winkler地基梁模型是研究桩土相互作用问题的基本模型。在简述Winkler地基梁模型发展进程的基础上,对不同历史时期具有代表性的Winkler地基梁模型进行描述,并对其进行评价。研究发现:Winkler地基梁模型可以简单而有效地描述桩侧土体的力学状态及其对结构力学行为的影响,进而解决桩土相互作用问题,但在应用中必须对其进行合理改进,以使其更符合工程实际。

摘要：采用Goodman单元模拟桩土界面的相互作用 ,利用有限元分析方法对倾斜荷载下群桩的受力特性进行探讨 ,并开发出适用于各种荷载形式的计算程序。工程实例分析表明 ,该方法能充分反映桩土作有机理及群桩作用效应 ,具有一定的理论意义与工程实用价值。

摘要：为了研究沉桩对周围土体的挤压效应,采用半模型桩试验结合数字图像相关(digital image correlation,DIC)技术获取土体位移场,并用微型压力单元测量水平土体应力.首先,对不同位置土颗粒在压桩过程中的累计位移进行全过程分析;然后,在压桩停止之后对桩周土体的最终位移情况进行了记录和分析;最后,通过设置局部摄像头,在桩土界面上观察剪切扰动区的厚度.结果表明:在桩体移动过程中土体各点的累计位移随着沉桩深度的增加逐渐达到稳定状态,距离桩体较近测点的位移稳定值总比较远的大;土体水平位移最大值约在16R(R为沉桩半径)深度处,竖向位移最终方向因深度的不同而有所变化.对比侧向土应力的发展与水平位移、垂直位移发现,二者在压桩过程中变化规律的关联性较为密切,实现了力与位移的统一.研究成果对进一步揭示沉桩挤土效应内在机理和桩-土间作用机理提供参考.

摘要：介绍了寒区工程降温措施之一热棒技术的工作原理,并运用有限元软件对热棒降温措施分了6种布置方式进行数值模拟,分析了热棒全年工作时间、热周转过程、影响范围和桩土界面温度沿深度的变化,得到相关结论:不论是在桩周还是在桩内布置的热棒,工作时间大约在每年的11月初到次年的5月;在一年中,热棒在12月、1月、2月、3月时的等温线较密,说明温度梯度较大,工作效率较高;热棒影响范围的半径在2 m左右;布置3根以上的热棒时,降温效果会有个明显的提升,能够继续下降2℃左右,热棒的降温效果只在蒸发段附近比较明显,距离较远的冻土还是会发生退化。