冯凯
- 作品数：14 被引量：76H指数：7
- 供职机构：长安大学公路学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程文化科学更多>>
- 超大直径空心独立复合桩的竖向承载力计算方法被引量：3
- 2019年
- 超大直径空心独立复合桩是由空心桩、外围水泥搅拌桩和桩周注浆土体共同承载的新型桩基础。为确定该新型复合桩在安徽省江淮地区不同工况下的竖向极限承载力,引入等效弹性模量,提出了超大直径空心独立复合桩承载力计算方法;在此基础上,对比了数值计算和理论计算结果,提出能综合反映桩身尺寸影响的复合桩竖向极限承载力公式。研究结果表明:引入等效弹性模量这一概念将非均质的弹性模量等效为均质的弹性模量,将显著降低超大直径空心独立复合桩竖向极限承载力计算的复杂性,桩径和桩长对超大直径空心独立复合桩的竖向极限承载力产生较大影响;引入综合考虑桩径和桩长的影响因子D L,使得改进的理论公式更加可靠。计算方法为今后类似工程的桩基承载力预估提供了理论参考。
- 冯忠居胡海波董芸秀戴良军冯凯文军强
- 关键词：承载力等效弹性模量双曲线模型荷载传递法
- 超大直径空心独立复合桩基与群桩承载力对比被引量：1
- 2019年
- 为研究超大直径空心独立复合桩基的承载特性,确定其合理的结构形式和尺寸参数,采用数值模拟的方法,对比分析了超大直径空心独立复合桩基与传统群桩基础在竖轴向荷载、横轴向荷载下承载特性的异同。结果表明:超大直径空心独立复合桩竖轴向承载力与对应群桩基本一致,但在横轴向承载具有更优异的能力;复合桩的竖向极限承载力中端阻力占比明显大于群桩,应注意桩端承载力的验算;为合理提高复合桩的承载力,应控制桩径D<10m并保持L/D≥6,尽可能通过桩侧阻力的增长提高承载力。
- 冯忠居戴良军董芸秀盛明宏崔林钊冯凯文军强
- 关键词：岩土工程桥梁桩基复合桩
- 带状堆载对邻近桩基作用效应的计算方法被引量：8
- 2019年
- 为研究路基等带状堆载对邻近桥梁桩基础受力影响的计算方法,基于Terzaghi地基承载力公式,将地表的带状堆载等效为埋深为0的条形基础荷载,根据承载力计算公式中地基土整体剪切破坏时的滑动面形状,采用极限平衡法,得到保证地基稳定的最大堆载高度以及带状堆载主要影响区的计算公式;判断带状堆载邻近桩基础是否受堆载影响,并得到带状堆载作用下地基土体侧移变形的计算深度及对邻近桩基础的推力计算公式,将上述作用效应施加到堆载邻近的桩基础上,使堆载作用下邻近桩基础受力模型简化为一般的被动受荷桩,采用m法计算了桩身效应。同时,建立带状堆载与邻近桩基础相互作用的有限元模型,分析堆载规模对邻近桩基变形特性的影响,并将理论计算结果与有限元结果进行比对。研究结果表明:堆载作用下地基土体浅层一定深度内发生了侧移变形,推挤邻近桩基而发生不同程度的挠曲,堆载作用下地基土体侧移存在影响深度范围;带状堆载作用对邻近桩基础的受力变形存在主要影响区,在该距离范围内堆载对桩基础影响明显,超过该范围后其影响并不消失,而是维持在较低水平;理论计算和有限元计算结果反映的规律基本一致,理论结果比有限元结果略保守,研究可为类似工程提供借鉴。
- 赵伟封文军强冯凯王蒙蒙贾明晖
- 关键词：桥梁工程桩基础滑动面
- 削减桩基负摩阻力的室内模拟试验被引量：12
- 2019年
- 为探明桩基混凝土不同涂料对桩基负摩阻力的削减效果,通过大型剪切试验,以塑限18%的黏性土为试验土,着重研究了试验土含水率变化以及桩基混凝土侧面不同涂料对桩基负摩阻力的影响。结果表明,当黏性土含水率略大于塑限时,桩基负摩阻力的削减效果较好,此时在混凝土表面涂石蜡机油混合物、聚合物纳米材料或者油漆产生的削减效果基本一致;当黏性土含水率与塑限含水率相差较大时,采用石蜡机油混合物作为桩侧混凝土涂料对于桩基负摩阻力的削减效果最佳;可通过不同方式对中性点位置进行确定并采用不同适用条件下涂料对桩基负摩阻力进行削减。
- 冯忠居胡海波董芸秀冯凯李少杰何静斌赵亚婉
- 关键词：桩基础负摩阻力中性点
- 圆排式异型深基坑稳定性数值模拟分析被引量：7
- 2019年
- 为定量分析圆排式异型深基坑支护的侧向变形特性与抗隆起稳定性,利用数值仿真软件Midas GTS NX对矩形深基坑及圆排式异型深基坑进行对比研究。研究结果表明:矩形深基坑受侧向挤压成"类工字型",最大侧向位移超过6 m,在实际工程中,基坑已经破坏坍塌,安全性差。对于圆排式异型深基坑,沿深度方向,粉质黏土层是易发生破坏的薄弱土层,同时开挖时隆起值最大,为17.2 cm;在地连墙边界两侧,墙身侧向位移取得最大值2.96 cm,充分证明圆排式异型深基坑相比于矩形深基坑具有足够的安全性与稳定性。
- 冯忠居赵亚婉冯凯胡海波
- 关键词：岩土工程稳定性数值模拟侧向变形
- 超大直径空心独立复合桩基础的承载特性研究被引量：7
- 2019年
- 超大直径空心独立复合桩基础是由空心桩、桩周水泥搅拌桩和桩周注浆土体共同承载的新型桩基础。为探明空心桩-注浆土-水泥搅拌桩相互作用机理,弄清桩周土体注浆、水泥搅拌桩对桩基承载力提高的影响程度,采用数值仿真方法,研究了超大直径空心独立复合桩基础的竖向和横向承载特性,分析了该新型基础的结构实用性。研究表明,桩周注浆和桩周注浆+水泥搅拌桩对桩承载力提高影响明显,竖向承载力分别提高了7.4%、12.1%,横向承载力分别提高了7.2%、14.4%;竖向荷载作用下,超大直径空心独立复合桩的桩侧阻力占桩顶荷载比重为84.0%,表现出典型的摩擦桩特性;横向荷载作用下,超大直径空心独立复合桩绕距桩顶23.4m处的桩身截面产生了转动,表现出刚性桩特性,研究成果可为超大直径空心独立复合桩基的设计施工提供理论依据与技术支持。
- 冯忠居董芸秀戴良军崔林钊文军强冯凯
- 关键词：岩土工程施工工艺数值模拟
- 超大直径空心独立复合桩基础施工工艺被引量：1
- 2019年
- 为了优化超大直径空心独立复合桩基础施工工艺及流程,阐述了超大直径空心独立复合桩的特点与施工工艺。该桩型克服了现在常用的混凝土灌桩与预制桩存在的缺陷,确保了桩基础工程质量,避免因对工艺认识不足造成施工不规范从而引发工程质量问题,且用单桩代替群桩基础,承载力大大提高,经济效益显著。
- 戴良军冯忠居盛明宏崔林钊董芸秀冯凯文军强
- 关键词：岩土工程桩基础复合桩水泥搅拌桩
- 竖向荷载作用下群桩的夹持作用特性被引量：1
- 2019年
- 为探明竖向荷载作用下群桩的夹持作用特性,运用数值模拟对群桩夹持作用的产生机理、作用范围等进行研究。通过对应力应变关系、压缩沉降曲线的分析,提出了夹持作用范围特征值a、b。结果表明:群桩的夹持作用的产生机理主要是群桩对桩间土"裹挟下沉"及"侧限受压"作用;在夹持作用下,群桩的桩间土可以大致分为3个特征区间,即浅层受拉区、中部传力区、底部承压区;在极限荷载下,随着桩长增加特征值a趋于一个稳定值(d=0时这个值取7),而特征值b则近似呈直线增长,且L-b保持定值12;随着桩径增大a值出现峰值,b值则保持稳定。
- 冯忠居冯凯胡海波文军强贾明晖郝宇萌
- 关键词：基础工程数值模拟群桩基础
- 下伏软弱夹层路基堆载对桩基影响及处治方法被引量：11
- 2020年
- 依托马里河Ⅱ桥实体工程,采用现场监测和数值模拟方法,研究了高填路基邻近桥梁桩基受力及变位规律,分析了主动削方减载和增设抗滑桩前后该桥1号和3号桥墩桩基础受力特性,提出了相应的工程处治方法。研究结果表明:在台背路基堆载填土作用下,软弱夹层侧向挤压作用对邻近桥梁的墩顶位移、桩身位移、桩周土抗力均有显著影响;卸载后1号墩的墩顶位移减少94.90%~95.09%,桩顶位移减少94.74%~94.66%,桩周最大土抗力减少86.89%~94.88%;设置抗滑桩后3号墩的墩顶位移减少75.05%~80.04%,桩顶位移减少71.75%~81.38%,桩周最大土抗力减少39.99%~40.03%;台背填方对中间桩的影响较小,对边侧桩的影响较大,设计时可适当提高边侧桩的承载性能。
- 董芸秀冯忠居冯凯文军强何静斌
- 关键词：岩土工程堆载软弱夹层桥梁桩基
- 刚性长短桩软基预处理对堆载邻近桩基的变位影响分析及处理效果评价被引量：7
- 2019年
- 在河谷地区修建桥梁桩基础时,常会遇到因桥台后高路基填土而导致路基一侧桩基础发生偏位的工程事故,尤其是当地基土中存在软弱土层时,发生事故的可能性大大增加。为探明刚性长短桩在处理侧方路基填土下软弱土层时的应用效果,研究不同因素对刚性长短桩处理效果的影响以及采用刚性长短桩处理对高路基填土侧桩基础的影响,依托马里河Ⅱ桥实体工程,采用数值模拟软件Marc分析了不同布置形式和不同处理距离下的刚性长短桩对填土侧桩基础受力分布特性的影响,对不同工况的处治效果进行了工程评价并依此提出了相关的工程建议。结果表明:堆载作用下,软弱土层的侧向挤压变形对桩身位移、桩侧土抗力和桩身弯矩等均有明显影响,桩身位移在16 m(即软土层与强风化岩层的分界面)处出现明显拐点,桩侧土抗力和桩身弯矩在16 m处达到最大值;不同距离下的桩基桩身位移等各项数值变化规律基本一致但影响程度大小不同,最靠近堆载外侧的桩处于最不利位置,设计时可适当提高边侧桩基的承载性能;梅花桩布置形式的刚性长短桩相较于正方形布置和交错布置对减少软弱土层侧向挤压变形对桥梁桩基础影响的效果最显著;梅花形布置形式的加固区在不同处理距离下的处治效果差异显著,加固区处理距离范围不宜距离桩基础过近,也不宜过远,8 m左右距离的处理效果最优。
- 冯忠居何静斌董芸秀冯凯朱彦名
- 关键词：地基处理软弱土层堆载刚性长短桩
