岩土力学 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (10): 3500-3508.doi: 10.16285/j.rsm.2019.2194

• 测试技术 • 上一篇    

单桩承载力的一种直接动测法

蒋万里1,朱国甫1,张杰2   

  1. 1. 武汉理工大学 新材料力学理论与应用湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070;2. 武汉中岩科技股份有限公司,湖北 武汉 430074
  • 收稿日期:2020-01-02 修回日期:2020-05-11 出版日期:2020-10-12 发布日期:2020-11-07
  • 通讯作者: 朱国甫,男,1963年生,博士,教授,博士生导师,主要从事土力学与基础工程方面的研究。E-mail: zhuguofu@whut.edu.cn E-mail:215373@whut.edu.cn
  • 作者简介:蒋万里,男,1994年生,硕士研究生,主要从事桩基基础方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(No. 11672215)

A direct high-strain method for the bearing capacity of single piles

JIANG Wan-li1, ZHU Guo-fu1, ZHANG Jie2   

  1. 1. Hubei Key Laboratory of Theory and Application of Advanced Materials Mechanics, Wuhan University of Technology, Wuhan, Hubei 430070, China; 2. Wuhan Sinorock Technology Co., Ltd., Wuhan, Hubei 430074, China
  • Received:2020-01-02 Revised:2020-05-11 Online:2020-10-12 Published:2020-11-07
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (11672215).

摘要: 应用高应变动测法确定基桩的承载力非常依赖测试人员的经验且存在多解性问题。为克服这种现象,介绍了一种新的直接动测法,并以一灌注桩的现场静载试验为对象,建立了详细的基桩有限元静力、动力分析模型。静力模拟比较分析表明,该有限元模型能准确地模拟文献的结果。在此基础上,通过有限元动力分析,得到锤击下桩的应力场、位移场、速度场和加速度场。根据有限元计算结果,分析了直接动测法的有效性。直接动测法确定的承载力和静载法一致。该直接动测法消除了现有高应变法存在的多解性问题,故可以得到单桩承载力的客观性结果。

关键词: 桩基础, 高应变法, 极限承载力, 有限元模拟

Abstract: The application of current high-strain dynamic testing method to determine the bearing capacity of single piles depends on the experiences of the testing personnel, and the solution is not unique. To overcome these shortcomings, a new direct high-strain testing method is introduced in this paper. A finite element model is developed for a cast-in-place pile to analyze the effectiveness of the direct high-strain method for the bearing capacity of single piles. It is shown that the finite element model can accurately simulate the results in the published literature. By carrying out finite element dynamic analysis, the stress field, displacement field, velocity field and acceleration field of the pile for a hammer blow are obtained. According to the finite element calculation results, the bearing capacity is determined using the direct high-strain method. The bearing capacity determined by the direct high-strain method is consistent with that from static pile load test. The direct high-strain method eliminates the problem of multiple solutions in the existing high-strain method. Therefore, a unique bearing capacity of single piles can be obtained using the new direct high-strain testing method.

Key words: pile foundation, high-strain method, ultimate bearing capacity, finite element simulation

中图分类号: 

  • TU 473
[1] 张纪蒙, 张陈蓉, 张凯, . 砂土中大直径单桩水平循环加载模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 783-789.
[2] 杨军, 孙晓立, 卞德存, 邵继喜, . 基于平行地震波法探测桩基缺陷的试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(3): 874-881.
[3] 刘春林, 唐孟雄, 胡贺松, 岳云鹏, 侯振坤, 陈航, . 考虑桩底沉渣的随钻跟管桩竖向承载 特性模型试验研究[J]. 岩土力学, 2021, 42(1): 177-185.
[4] 李超, 李涛, 荆国业, 肖玉华. 竖井掘进机撑靴井壁土体极限承载力研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 227-236.
[5] 胡伟, 孟建伟, 姚琛, 雷勇, . 浅埋平板圆锚竖向拉拔极限承载力计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(9): 3049-3055.
[6] 张磊, 海维深, 甘浩, 曹卫平, 王铁行, . 水平与上拔组合荷载下柔性单桩 承载特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2261-2270.
[7] 何静斌, 冯忠居, 董芸秀, 胡海波, 刘 闯, 郭穗柱, 张聪, 武敏, 王振, . 强震区桩−土−断层耦合作用下桩基动力响应[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2389-2400.
[8] 刘争宏, 张龙, 郑建国, 张炜, 于永堂, . 滑动测微管抗渗能力的测试装置及试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2504-2515.
[9] 赵明华, 彭文哲, 杨超炜, 肖尧, 刘亚楠. 斜坡地基刚性桩水平承载力上限分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 727-735.
[10] 杨学祥, 焦园发, 杨语驿, . 充气膨胀控制锚杆的研制与试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 869-876.
[11] 雷勇, 邓加政, 刘泽宇, 李君杰, 邹根. 考虑荷载位置偏移的空洞岩石地基极限承载力 计算方法[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3326-3331.
[12] 王东英, 汤华, 尹小涛, 杨光华, 姜燕, . 基于简化力学模型的隧道锚极限承载力估值公式[J]. 岩土力学, 2020, 41(10): 3405-3414.
[13] 高广运, 谢伟, 陈娟, 赵宏, . 高铁运行引起的高架桥群桩基础地面振动衰减分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3197-3206.
[14] 穆锐, 浦少云, 黄质宏, 李永辉, 郑培鑫, 刘 旸, 刘 泽, 郑红超, . 土岩组合岩体中抗拔桩极限承载力的确定[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2825-2837.
[15] 王冬勇, 陈曦, 于玉贞, 吕彦楠, . 基于二阶锥规划有限元增量加载法的条形浅基础极限承载力分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4890-4896.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[2] 张其一. 复合加载模式下地基失效机制研究[J]. , 2009, 30(10): 2940 -2944 .
[3] 易 俊,姜永东,鲜学福,罗 云,张 瑜. 声场促进煤层气渗流的应力-温度-渗流压力场的流固动态耦合模型[J]. , 2009, 30(10): 2945 -2949 .
[4] 张明义,刘俊伟,于秀霞. 饱和软黏土地基静压管桩承载力时间效应试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3005 -3008 .
[5] 郭军辉,程卫国,张 滨. 土工格栅低温下蠕变特性试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3009 -3012 .
[6] 吴 亮,钟冬望,卢文波. 空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析[J]. , 2009, 30(10): 3109 -3114 .
[7] 周晓杰,介玉新,李广信1. 基于渗流和管流耦合的管涌数值模拟[J]. , 2009, 30(10): 3154 -3158 .
[8] 吴昌瑜,张 伟,李思慎,朱国胜. 减压井机械淤堵机制与防治方法试验研究[J]. , 2009, 30(10): 3181 -3187 .
[9] 崔皓东,朱岳明. 二滩高拱坝坝基渗流场的反演分析[J]. , 2009, 30(10): 3194 -3199 .
[10] 贾宇峰,迟世春,林 皋. 考虑颗粒破碎影响的粗粒土本构模型[J]. , 2009, 30(11): 3261 -3266 .