摘要：为研究水平荷载作用下斜坡基桩的斜坡空间效应对其承载特性的影响,设计并完成了不同坡度及水平荷载作用角度下斜坡基桩室内模型试验,测得了桩顶荷载位移曲线及桩身弯矩分布。结果分析表明:水平荷载相同时,桩顶水平位移及桩身最大弯矩均随坡度增加呈非线性增大,随水平荷载作用角度增加而呈线性减小;基桩水平极限承载力却随坡度增加而减小,随水平荷载作用角度增加而增大。坡度每增加30°,桩顶水平位移约增大1.3~1.9倍,桩身最大弯矩增大约17%~30%;水平荷载作用角度每增加30°,桩顶水平变形减小约25%~30%,桩身最大弯矩减小约6%~11%。斜坡基桩的桩身最大弯矩位于地面以下3~6倍桩径范围内,坡度越大桩身最大弯矩位置越深。分析得到了基桩水平极限承载力拟合公式,可以为斜坡基桩设计提供参考。

摘要：作为一种新型海上风机基础形式,砂土地基中桩桶复合基础的承载机理尚不明确。开展物理模型试验,系统研究了桩桶复合基础在不同荷载条件下的水平承载特性。通过单向静载试验,研究了桶结构直径、桶高以及加载高度等对基础水平承载力的影响。通过双向循环加载试验,考察了循环荷载幅值、不同循环荷载施加次序对桩桶复合基础累积位移变形规律的影响。试验结果表明,桩桶复合基础在单向静力加载下的水平承载力高于单桩基础,并且随桶结构直径的增大而增加,随加载高度的减小而增加。在双向循环加载试验中,桩桶复合基础的桩顶水平位移累积速率明显低于单桩基础,不同循环幅值的加载次序对基础的水平累积位移变形规律具有显著影响,前期较大幅值循环荷载作用情况下,后期较小幅值荷载引起的累积位移量较小,但总的位移量要大于先施加小幅值、后施加大幅值的循环荷载次序。

摘要：在传统钢管桩内加装约束盘(单孔、四孔)的单桩基础是一种新型的海上风机单桩钢管基础。为了掌握加装约束盘的桩基础水平承载性能的变化规律,通过自主设计加工的水平加载装置,对传统开口、闭口单桩基础及加装不同约束盘类型的新型单桩基础进行了一系列离心机模型试验,研究了不同桩型在极限状态下的水平承载特性。利用ABAQUS有限元分析软件进行数值建模,研究了新型单桩基础和传统单桩基础在水平荷载作用下的破坏模式,揭示了桩身旋转中心的变化规律。结果表明,加装约束盘的新型单桩基础在刚度和强度方面表现出较好的稳定性;相对传统的单桩基础加装约束盘之后基础的水平极限荷载有显著的提高。

摘要：为了探明断层发育区桥梁单桩的水平承载特性及受力机理,通过土工离心模型试验,选取断层与桩基水平距离、断层埋深变化参数为变量,研究近断层桥梁单桩水平极限承载力、桩侧土抗力、桩身弯矩及桩身剪力变化规律.试验结果表明:断层的存在抑制了桩侧土抗力的发挥,进而影响单桩水平承载特性.当断层与桩基水平距离由1倍桩径增加至5倍桩径时,断层两侧桩基水平极限承载力影响度为1.38%~61.47%,桩身弯矩逐渐减小且衰减较快,桩身剪力逐渐减小;当断层埋深由0 cm减至28 cm时,桩基水平极限承载力影响度为13.07%~51.60%.近断层单桩水平承载力设计时,可以根据桩侧岩土体受断层影响范围,确定断层与桩基水平距离临界值与合理桩长.

摘要：为探究不同桩径的钢管桩水平承载特性及桩土相互作用机理,通过水平荷载作用下钢管桩承载特性的模型试验和PIV(particle image velocimetry)成像技术,研究桩径对钢管桩水平承载特性的影响及桩土界面受力机理。室内试验包括半模型和全模型试验,半模型试验主要分析桩在加载至破坏过程中桩侧位移的变化情况,全模型试验主要分析桩在加载至破坏过程中桩侧位移、弯矩及桩身剪力的变化情况。试验中通过采集桩身各截面应变、桩顶应力、桩顶及土层沉降、桩周土压力等数据实现对桩土相互作用过程的观测,并通过对试验数据的处理和分析,得到水平荷载作用下桩-土相互作用的规律。结果表明,桩径大小对其水平承载力影响较大,尺寸效应的影响在非线性阶段表现十分明显;钢管桩在水平荷载作用下其最大弯矩点在桩身中部靠上位置,且随着荷载的增加最大弯矩点向下移动,故在设计过程中可重点验算桩身中部附近的抗弯承载力;桩的刚柔性也是影响桩内力分布及桩侧土体发挥的关键因素;桩侧土体位移主要集中于5倍桩径以上位置,浅层土体对于抵抗水平荷载发挥关键性作用。

摘要：针对大直径管桩不便于山区输电线路杆塔基础中推广应用等问题,提出了一种钻孔埋入式后压浆管桩技术,通过4根桩的水平静载试验及有限元模拟,对该新型桩的水平承载特性进行了研究。结果表明:(1)试桩的水平承载力极限值和特征值的平均值分别为542.3 kN和345.7 kN,高于同直径打入桩的水平承载力;(2)水平承载力特征值随着灌浆层厚度增大近似线性增大,灌浆层厚度为50~200 mm时,较等直径打入桩提高15.3%~62.4%;(3)桩身弯矩随灌浆层厚度增大而减小,50~200 mm厚灌浆层可减小桩身弯矩32.9%~60.8%;(4)桩身水平位移对土体水平位移的影响区域近似为倒锥形,水平位移影响区域范围随灌浆层厚度增大而增大,但其形状基本不变;(5)灌浆层与管桩间未出现脱离现象,两者始终作为一个整体共同承担水平荷载。本文研究成果对该桩型的研究及推广具有一定的参考价值。

摘要：水域环境中的桩基础面临水流冲刷的威胁,水流冲刷将会引起基桩周围土体的流失,【目的】为研究冲刷对桩基础水平承载特性的影响,建立冲刷条件下桩基础水平承载特性简化分析方法。【方法】首先构建了桩周土体整体冲刷条件下的p-y曲线模型;然后基于p-y曲线法,采用有限差分法建立了冲刷条件下水平受荷桩非线性简化分析方法,对不同桩径、不同冲刷深度条件下桩基础水平承载特性进行计算分析,并与有限元结果对比验证了简化方法的正确性。【结果】结果显示:随着冲刷深度的增大,水平受荷桩的侧向刚度和水平承载力逐渐降低;相同水平荷载下随着冲刷深度的增加,桩顶水平位移和桩身最大弯矩逐渐增大,并且桩身最大弯矩所处位置逐渐向下移动。【结论】结果表明:水流冲刷引起基桩周围土体的流失将会对基桩水平承载特性产生显著影响,上述简化方法可为冲刷条件下水平受荷桩基的设计提供理论分析工具。

摘要：为研究大直径阶梯型变截面桩基础在横向静荷载作用下的变形及受力特性,选取2根深水大跨度桥梁大直径阶梯型变截面桩,开展了实桥桩基水平承载特性试验研究,根据水平荷载~位移曲线、水平荷载~转角、水平荷载~桩身拉压应变曲线的测试结果,分析了变截面桩的水平承载特性,并在此基础上对阶梯型变截面桩横向静载荷作用下的水平位移及作用效应进行了理论分析与公式推导。结果表明:随着水平作用力的逐级增加,变截面桩加载位置的水平位移和转角均呈线性增加;变截面位置的桩身应变和内力值变化最大,表明变截面位置桩基受力复杂,需要适当加强配筋;理论模型计算结果与实桥试验结果具有相似的规律性,说明了理论计算模型的可靠性,可作为设计参考。

摘要：斜坡上桩基础不仅要承担上部建筑物传递下来的竖向荷载,还要承担斜坡传递下来的土压力等水平荷载,构成了复杂的桩-土相互作用体系。为研究斜坡上桩基础在竖向和弯矩荷载作用下的水平承载特性,通过自行设计的组合荷载加载装置,开展了四种工况下斜坡上单桩室内模型试验。分析在组合荷载作用下桩顶沉降、水平位移、桩身弯矩、桩侧土压力以及地基比例系数m值变化规律。试验结果表明:在桩顶施加竖向荷载有利于提高单桩的水平承载力,减小桩身的水平位移、弯矩和桩前侧土压力;在桩顶施加弯矩荷载-不利于单桩的水平承载力,随着弯矩作用的增加,相同水平荷载作用下,桩身水平位移和桩前侧土压力明显增加,而水平荷载对桩顶的竖向沉降影响较小;地基比例系数不仅与桩周土体有关,还与施加的荷载类型和桩土交界处的水平位移有关,地基比例系数随桩土交界处水平位移的增加迅速减小,最后趋近于稳定。

摘要：为了研究碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced polymer, CFRP)复合桩在海洋环境中的水平承载特性,利用人工配置的高浓度海水作为浸泡溶液,开展不同浸泡时间下CFRP材料拉伸试验、桩身抗弯刚度试验和水平承载桩足尺模型试验。结果表明:相同试验条件下,浸泡180 d后,CFRP筋、CFRP布、钢筋的强度分别下降5.34%、6.64%、12.93%;复合桩和钢筋混凝土桩的桩身抗弯刚度分别降低7.89%和26.50%;在桩顶施加4 kN水平荷载作用,复合桩和钢筋混凝土桩的最大位移分别为14.22,18.65 mm,比未浸泡阶段的水平位移分别增加17.42%和40.12%;复合桩和钢筋混凝土桩的桩身最大弯矩分别为417.5,514.1 N·m,比未浸泡阶段分别增加7.30%和21.29%。试验结果可为海洋环境下CFRP复合桩的水平承载力设计提供理论参考。