摘要：为研究斜拉荷载倾斜角度和叶片埋深对螺旋桩极限承载力的影响,基于ABAQUS软件构建了砂土中螺旋桩的有限元模型,通过螺旋桩水平承载机理砂箱试验与竖向拉拔试验数据,对模型的准确性和可行性进行验证。设置4组不同叶片埋深的螺旋桩模型,分别施加不同角度的斜拉荷载,探讨了砂土地基中螺旋桩的承载性能与斜拉角度、叶片埋深的相关性。结果表明:砂土中螺旋桩的极限承载力随着斜拉角度的增大不断减小;当斜拉角度小于30°时,螺旋桩极限承载力与斜拉角度的关系曲线近似呈线性;螺旋桩极限承载力存在一个临界埋深比,当埋深比大于等于4时,承载力不随埋深比的增大而变化。推导了深埋状态下螺旋桩受斜拉荷载作用的极限承载力公式,经验证该公式能较好反映螺旋桩极限承载力随斜拉角度增大而逐渐下降的规律。

摘要：在地震频发地区,越来越多建筑使用螺旋桩作为基础,此桩型具有良好的抗震能力。通过建立三维有限元模型,基于黏弹性人工边界,把地震作用等效为边界结点上的作用力。该研究考虑动静边界转换的影响,最后建立了具有黏弹性边界的螺旋桩-土体三维模型。探讨了处于海相软土场地下,不同种类地震波、地震强度、入射角度和螺旋叶片个数对螺旋桩轴力、弯矩和动力p-y曲线的影响。结果表明,相比较于弯矩,入射角度对轴力和动力p-y曲线的影响较大。除此之外,地震强度对弯矩的影响较大,而地震波频率和螺旋叶片个数对其影响较小。不同地面峰值加速度(0.05g,0.10g,0.30g)时,随着入射角度的改变,螺旋桩受到最大和最小弯矩的差值从144.1 N·m增加到了891 N·m。通过该研究结论,不仅可以得出软土场地下螺旋桩-土体的相互作用关系,也能为螺旋桩抗震设计提供依据。

摘要：曲线螺旋桩是一种施工速度快、环境污染低、成桩质量高的新型抗拔桩,在公路、建筑等各类地基工程中应用广泛。具有增大桩土间接触面、提高桩侧摩阻力、增强桩身抗拔承载力的作用。为进一步了解螺旋桩的抗拔承载机理,该文采取室内模型试验方法,对不同螺旋宽度及厚度的曲线螺旋桩展开模拟试验,分别监测不同抗拔荷载作用下各组模型的上拔位移量、桩身轴力、侧摩阻力及桩周土压力变化,进而分析出上拔荷载作用下螺旋宽度、螺旋厚度对桩身承载力发挥机理所产生的影响,总结出螺旋宽度是抗拔承载机理主要影响因素的结论,旨在为地基工程中曲线螺旋桩的科学应用提供参考。

摘要：针对光伏支架螺旋桩斜向荷载作用下承载特性认识不足,在砂土中开展大尺寸单锚片螺旋桩斜向拉拔载荷试验,研究荷载角度、埋深比对承载特性的影响规律,探究锚片表面的土压力强度分布变化规律,分析斜向拉拔承载控制机理。研究表明:1)荷载位移曲线一般表现为硬化型,荷载角度相同时,埋深比越大,拉拔极限荷载与相应位移均越大。埋深比相同时,荷载角度增加,曲线更显陡峭,极限荷载增大,极限位移则减小。2)分解后的荷载-水平位移曲线和荷载-竖向位移曲线特征差异显著,前者曲线完整、非线性发展充分。除竖向拉拔外,其他拉拔角度下竖向极限位移均远小于水平极限位移。3)斜向拉拔承载力T_(u)(α)与对应埋深比竖向拉拔承载力T_(u)(90°)之比与荷载角度之间具有很好的线性关系。4)锚片上的土压力强度均受两种锚土相互作用机制共同影响,最大土压力强度系数与埋深比和土体内摩擦角有关,可达被动土压力强度系数的近两倍。5)荷载角度[0°,65°],螺旋桩斜向拉拔承载性状由水平方向控制,在[65°,90°]则由竖直方向控制。斜向荷载竖向分量可提高螺旋桩水平方向的承载力,但在设计判别时可将其视为安全储备不予考虑。

摘要：当海上风电高压海缆登陆后跨越平原淤泥质海岸时,由于不均匀沉降,其高压电缆排管容易裂损破坏。螺旋桩施工方便,安装速度快,可用于不均匀沉降的应急控制。螺旋桩的安装扭矩是其工程应用的重要设计内容,其螺旋贯入过程中的周围土体产生了土体强度的扰动弱化,对安装扭矩计算的准确性有着较大影响。结合工程实践,通过有限元软件动态模拟螺旋桩贯入全过程,以等效塑性应变为判据量化安装后桩周土体扰动程度,创新性地提出扰动折减系数法,为计算扰动弱化后的土体强度提供了新方法。结果表明:对螺旋桩安装过程进行三维有限元模拟是可行的,同时也可以定量分析桩周土体扰动程度空间分布的动态变化,从而更科学地预测螺旋桩安装的施工关键控制参数。

摘要：寒季,季冻区光伏支架基础受地基土不均匀冻胀的影响,引起系统发电效率降低,甚至导致上部结构的整体破坏。因此,工程中常应用螺旋桩来抑制这种病害。通过进行单向冻结条件下的模型试验,考察多种螺旋桩及光滑桩的冻拔特性,总结温度分布、冻拔位移和轴向上拔力的变化规律。结果表明：（1）确定平均冻拔率ηj为表征抗冻拔能力的合理指标,其中半螺旋大叶片桩具有最小平均冻拔率（1.03%）,全螺旋桩的平均冻拔率最高;（2）冻拔位移与冻深之间存在线性关系,螺旋叶片的布设影响冻拔发展;（3）限定桩竖向位移条件下,轴向上拔力与冻深之间存在指数关系。因此,研究成果可为季冻区轻荷载工程基础的抗冻拔措施提供参考。

摘要：螺旋桩基础在工程中有一定应用。但目前对于极限荷载条件下螺旋桩基础的地基破坏模式、桩型设计、单桩和群桩极限承载力的计算,以及合理的螺距(叶片间距)与叶片直径比等问题的研究尚少,有待进一步完善。经分析,螺旋桩的桩型设计核心问题是螺距设计,在极限荷载条件下,建立其地基的破坏模式,推导出了螺距(叶片间距)与叶片直径的比例关系,即最小螺距和控制螺距,并得出了不同的螺距情况下的单桩和群桩极限承载力计算方法。通过同群桩基础的静载试验结果对比,桩基础极限承载力估算值与试验结果拟合较好,说明本文提出的螺旋桩地基破坏模式接近于实际破坏情况,其极限承载力计算方法可用于工程设计中。

摘要：为研究黏土中螺旋桩倾斜单桩的水平承载性能,基于非线性有限元软件ABAQUS建立有限元分析模型.通过数值模拟结果与已有螺旋桩软土地基抗拔试验及砂土地基水平承载试验的对比分析,验证了该数值模型的准确性与可行性.探讨了不同倾斜角度下叶片数量和首层叶片埋深对螺旋桩水平承载性能的影响规律.结果表明:叶片数量对倾斜螺旋桩的水平承载性能影响不大;倾斜角度增大,首层叶片埋深影响逐渐变小,但总体上首层叶片埋深越深,倾斜螺旋桩的水平承载性能越差,当埋深达到4倍叶片直径的深度后,水平承载性能基本不再变化.基于数值模拟结果提出了不同倾斜角度下螺旋桩水平极限承载力计算中锚片所承担部分的计算公式.随着倾斜角度增加,叶片在螺旋桩中的抗倾覆作用逐渐向抗拔作用转变,所提出的水平极限承载力计算公式较为可靠.

摘要：为研究旋入式成桩对套管螺旋桩抗压承载性能的影响,分析设计参数对土层的扰动规律,设计3根旋入式与3根预埋式套管螺旋桩进行模型试验。结果表明,扰动土体条件下模型桩抗压极限承载力相较于预埋成桩降低了10%~12%,土体的扰动范围主要受螺旋叶片直径的影响。

摘要：海上风电高压海缆登陆后往往需要跨越平原淤泥质海岸,高压电缆排管易发生不均匀沉降而裂损,螺旋桩因施工方便、速度快,可用于不均匀沉降的应急控制。螺旋桩的承载力是其工程应用的重要设计内容,其桩型参数的改变,对极限抗压承载力有着较大影响。本文结合工程实践,通过开展抗压承载力数值模拟,研究分析了螺旋桩叶片宽度、叶片个数、叶片间距、桩体埋深对螺旋桩极限抗压承载力的影响。研究结果表明:增大螺旋板叶片宽度,可提高螺旋桩极限抗压承载力;双叶片螺旋桩的极限承载力明显比单叶片大;增加螺旋板叶片间距,螺旋桩极限抗压承载力整体呈先增大后减小的趋势;增加桩体埋深,桩基极限抗压承载力明显增大。