岩土力学 2017, 38(8) 2385-2394 DOI:     ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

本期目录 | 下期目录 | 过刊浏览 | 高级检索                                                            [打印本页]   [关闭]
数值分析
扩展功能
本文信息
Supporting info
PDF(859KB)
[HTML全文]
参考文献[PDF]
参考文献
服务与反馈
把本文推荐给朋友
加入我的书架
加入引用管理器
引用本文
Email Alert
文章反馈
浏览反馈信息
本文关键词相关文章
灌注桩
高频振动
套管上拔
大变形有限元法
本文作者相关文章
PubMed
大直径贝诺特桩套管上拔机制分析
林良庆,陈福全
福州大学 土木工程学院,福建 福州 350116
摘要: 目前关于贝诺特桩套管沉拔机制的研究,主要针对套管贯入过程,而对高频振动上拔套管机制的研究还不全面。采用任意拉格朗日-欧拉耦合大变形有限元ALE方法,建立套管高频振动上拔的有限元-无限元耦合模型,对套管高频振动上拔机制进行详细研究。结果表明,套管高频振动上拔过程可分为缓慢和快速上拔两阶段。在套管振动上拔过程中,土体位移、应力、孔隙比和超孔隙水压力均在管端附近突变,靠管心愈近变化愈明显。分析土体参数(土体弹性模量和管-土间摩擦系数)和振动锤参数(激振频率和激振力)对振动上拔套管的影响。土体较软、管土摩擦作用较强时,土体位移和应力变化越显著。振动锤参数仅影响套管上拔速度与土体质点速度,对土体位移和应力影响甚微;振动频率接近地基固有振动频率时,上拔阻力最小,振动振率越大,振动影响范围越小。
关键词 灌注桩   高频振动   套管上拔   大变形有限元法  
Analysis of pulling mechanism of the sleeve of large diameter Benoto piles
LIN Liang-qing, CHEN Fu-quan
School of Civil Engineering, Fuzhou University, Fuzhou, Fujian 350116, China
Abstract: Currently, most of studies on the mechanisms of driving and pulling for Benoto pile sleeve are focused on sleeve driving process. Yet, pulling by high-frequency vibration are deficient. Using the ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian) method, the finite element-infinite element coupling model is developed to explore the pulling mechanism and influence of parameters on sleeve pulling. The results of numerical analysis show that the process of sleeve pulling by high-frequency vibration can be divided into two stages: the slow and the fast pulling stages. During sleeve pulling, the soil displacements, stresses, void ratio and excess pore water pressure all mutate near the sleeve end, and the change is more significant as approaching to the sleeve center. Therefore, the influence of soil parameters (including soil young’s modulus and soil-sleeve friction coefficient) and vibration hammer parameters (such as vibration frequency and vibration force) on sleeve pulling are investigated. When the soil is soft and the friction of the sleeve-soil is strong, the change of soil displacements and stresses variety are obvious. The parameters of the vibrating hammer only have influence on sleeve pulling speed and soil particle velocity, and hardly have any effect on soil displacements and stresses. When the vibration frequency is close to the natural frequency of soil layers, the pulling resistance is the small. The larger the vibration frequency is, the smaller the influence range of vibration.
Keywords: Benoto pile   high frequency vibration   sleeve pulling   Arbitrary Lagrangian-Eulerian method  
收稿日期 2015-09-18 修回日期  网络版发布日期  
DOI:
基金项目:

国家自然科学基金项目(No. 41272299)。

通讯作者: 陈福全,男,1971年生,博士,教授,主要从事岩土工程科研与教学工作。E-mail: phdchen@fzu.edu.cn
作者简介: 林良庆,男,1990年生,硕士研究生,主要从事岩土数值模拟方面的研究工作。
作者Email: linliangqing23@163.com

参考文献:
本刊中的类似文章
1.肖勇杰,陈福全,林良庆.灌注桩套管振动贯入引起的地面振动及隔振研究[J]. 岩土力学, 2017,38(3): 705-713
2.李永辉,朱 翔,周同和,.桩端后注浆对大直径灌注桩影响的现场对比试验研究[J]. 岩土力学, 2016,37(S2): 388-396
3.李小娟,陈雪奖,戴国亮,龚维明,.黏性土中钻孔灌注桩自平衡转换系数取值研究[J]. 岩土力学, 2016,37(S1): 226-232
4.李 林,李镜培,岳著文,唐剑华, .饱和黏土中钻孔灌注桩孔壁稳定性力学机制研究[J]. 岩土力学, 2016,37(9): 2496-2504
5.李永辉 ,王卫东 ,吴江斌,.桩端后注浆超长灌注桩桩侧极限摩阻力计算方法[J]. 岩土力学, 2015,36(S1): 382-386
6.姚建平 ,蔡德钩 ,朱 健 ,王立伟,.后压浆钻孔灌注桩承载特性研究[J]. 岩土力学, 2015,36(S1): 513-517
7.李永辉 ,王卫东 ,黄茂松 ,郭院成,.超长灌注桩桩-土界面剪切试验研究[J]. 岩土力学, 2015,36(7): 1981-1988
8.肖勇杰,陈福全,林良庆.灌注桩套管高频振动贯入过程中挤土效应研究[J]. 岩土力学, 2015,36(11): 3268-3274
9.刘念武 ,龚晓南 ,俞 峰 ,房 凯 , .内支撑结构基坑的空间效应及影响因素分析[J]. 岩土力学, 2014,35(8): 2293-2298
10.杜一鸣 ,郑 刚 ,张立明,.考虑深基坑开挖效应的超长灌注桩桩身压缩综合系数的理论分析[J]. 岩土力学, 2014,35(7): 2019-2028
11.王成华,李全辉,张美娜,苏 娟,占 川.几种缺陷单桩竖向承载性状的现场模型试验研究[J]. 岩土力学, 2014,35(11): 3207-3213
12.魏新江 ,刘安远 ,王新泉 .挤土作用下Y型桩侧摩阻力分布模型研究[J]. 岩土力学, 2013,34(S1): 14-21
13.黄大维 ,周顺华,刘重庆,陈天文.护壁套管钻孔灌注桩微扰动施工分析[J]. 岩土力学, 2013,34(4): 1103-1108
14.黄银冰 ,赵恒博 ,顾长存 ,邵 杰 .考虑水泥土桩增强作用的灌注桩水平承载性能现场试验研究[J]. 岩土力学, 2013,34(4): 1109-1115
15.李光耀 ,赵克烈 ,鲁祖德 .不同围岩强度下大直径嵌岩钻孔灌注桩 承载力尺寸效应的数值模拟 [J]. 岩土力学, 2012,33(S2): 384-388
16.王忠福 ,刘汉东 ,贾金禄 ,黄志全 ,姜 彤 .大直径深长钻孔灌注桩竖向承载力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2012,33(9): 2663-2670
17.宋福贵,王炳龙,黄大维,张 超,李培妍.钢套管灌注群桩施工顺序对多隧道的影响[J]. 岩土力学, 2012,33(8): 2330-2336
18.王卫东 ,李永辉 ,吴江斌 .超长灌注桩桩-土界面剪切模型及其有限元模拟[J]. 岩土力学, 2012,33(12): 3818-3824
19.柯 洪 ,吴 翔 ,王继华 ,曾云川 ,赵春宏 ,冯庆高.天津厚地层超长钻孔灌注桩单桩承载特性研究[J]. 岩土力学, 2011,32(9): 2821-2826
20.蒋明镜,肖 俞,陈双林,胡海军,吴晓峰.砂土中单桩竖向抗压承载机制的离散元分析[J]. 岩土力学, 2010,31(S2): 366-372
21.李 廷,徐振华,罗 俊.基桩声波透射法检测数据评判体系研究[J]. 岩土力学, 2010,31(10): 3165-3172
22.刘开富,谢新宇,张继发,朱向荣.软土地基上路堤填筑的破坏性状分析[J]. 岩土力学, 2009,30(7): 2075-2080
23.徐中华,王建华,王卫东.软土地区采用灌注桩围护的深基坑变形性状研究[J]. 岩土力学, 2009,30(5): 1362-1366
24.龚维明,于清泉,戴国亮.越南大翁桥桩基承载性能试验研究[J]. 岩土力学, 2009,30(2): 558-562
25.刘汉龙,王新泉,陈永辉,陆见华.Y型沉管灌注桩加筋路堤力学性状试验研究[J]. 岩土力学, 2009,30(2): 297-304
26.王新泉,陈永辉,刘汉龙.Y型桩桩端阻力产生附加应力的分析计算[J]. 岩土力学, 2009,30(12): 3837-3845
27.蒋建平.超长灌注桩桩身压缩综合系数反分析[J]. 岩土力学, 2008,29(9): 2469-2475
28.布克明 ,殷坤龙 ,龚维明 .钻孔后压浆技术在苏通大桥基础工程中的应用[J]. 岩土力学, 2008,29(6): 1697-1700
29.邹新军,赵明华,刘光栋.复杂地基反力模式下高承台嵌岩灌注桩的屈曲稳定分析[J]. 岩土力学, 2008,29(4): 963-967
30.陈志坚,刘艳军.超长灌注桩对桩周土挤密作用的模型试验研究[J]. 岩土力学, 2008,29(12): 3277-3281
31.陈永辉 ,王新泉 ,刘汉龙 ,贝耀平 .Y型桩桩侧摩阻力产生附加应力的分析计算[J]. 岩土力学, 2008,29(11): 2905-2911
32.张明义,刘俊伟.砂土-风化岩地基中钻孔灌注桩抗拔承载力时效性研究[J]. 岩土力学, 2008,29(11): 3153-3156
33.李典庆,鄢丽丽.考虑桩底沉渣的灌注桩可靠度分析方法[J]. 岩土力学, 2008,29(1): 155-160
34.赵 文 ,李慎刚,徐 岩,孙海霞 ,.地铁基坑施工稳定性监测分析[J]. 岩土力学, 2007,28(S1): 643-646
35.孙学先,张 慧,田 明.多年冻土区灌注桩竖向抗拔承载力试验研究[J]. 岩土力学, 2007,28(10): 2110-2114
36.王有志 ,常晓莉 ,王效平, .复杂地质条件下超长钻孔灌注桩施工风险分析[J]. 岩土力学, 2006,27(S1): 769-773
37.黄生根.钻孔灌注桩压浆后浆液沿桩侧上升高度及其对桩周土的作用方式研究[J]. 岩土力学, 2006,27(S1): 779-783
38.陈兰云 ,陈云敏 ,张卫民 .饱和软土中钻孔灌注桩竖向承载力时效分析[J]. 岩土力学, 2006,27(3): 471-474
39.叶建忠 ,周 健 ,韩 冰 , .灌注桩侧摩阻力发挥模式的研究[J]. 岩土力学, 2006,27(11): 2029-2032
40.林 梁,黄真萍.混凝土灌注桩的跨孔超声波检测方法研究[J]. 岩土力学, 2005,26(S1): 99-102
41.周旭荣 ,张 红 ,张吉明 ,崔树清 ,孙晓明 ,罗来芬,.信合嘉园小区高层住宅岩土工程实录[J]. 岩土力学, 2005,26(7): 1170-1172
42.杨明亮 ,姚海林 ,冯其林 ,骆行文, .钻孔灌注桩施工过程中垃圾渗滤液对地下水的污染分析[J]. 岩土力学, 2005,26(4): 586-590
43.黄生根 ,龚维明 ,张晓炜 ,苏沛东, .钻孔灌注桩压浆后的承载性能研究[J]. 岩土力学, 2004,25(8): 1315-1319
44.贾晓云,朱永全,李文江.高原冻土区桩基施工温度场研究[J]. 岩土力学, 2004,25(7): 1139-1142
45.许锡昌,徐海滨,陈善雄.桩基施工振动对环境影响的研究与对策[J]. 岩土力学, 2003,24(6): 957-960
46.郭全全,李 珠.扩底后注浆桩的现场试验研究与分析[J]. 岩土力学, 2003,24(5): 804-808
47.邓志勇 ,陆培毅 ,王成华,.钻孔灌注桩单桩承载力的可靠度研究[J]. 岩土力学, 2003,24(1): 83-87