剪切位移法

摘要： 本文基于单桩竖向受压性状分析的传递函数法和剪切位移法,推导了均匀地基中单桩竖向抗压刚度的解析表达式,说明均匀地基中单桩竖向抗压刚度是确定地基条件下单桩本身固有的力学性质,取决于桩身刚度与桩周土层的地基弹性参数,并以工程实例对比了单桩竖向抗压刚度理论值与静载试验实测值.分析了桩长、桩径、桩身材料模量、桩侧土弹性模量、泊松比及桩端地基的基床系数对单桩竖向抗压刚度的影响.讨论了不同地基弹性参数及单桩几何尺寸与材料时提高单桩竖向抗压刚度、减少单桩沉降的工程措施.

摘要： 现有研究表明,实际上地表水在黄土中的浸润深度有限,很难达到规范所要求湿陷性土层全部饱和的情况,按全部饱和的情况确定的桩周负摩阻力过于保守,将使设计桩长显著增加,工程费用大幅提高.考虑非饱和黄土中水分入渗规律,引入Vanapalli&Oh提出的MEBM计算非饱和状态土壤弹性模量,求出土体湿陷量,然后以剪切位移法为基础,求解负摩阻力.

摘要： 基坑开挖过程中坑底土体回弹隆起带动立柱桩产生向上的位移,对基坑支撑和围护结构的整体稳定性产生不利影响.在考虑基坑分步开挖、坑底土体回弹范围和支撑体系作用的基础上,基于剪切位移法建立了立柱桩位移的力学解析模型,并结合立柱桩的实际边界条件提出了基坑开挖过程中立柱桩位移的计算方法.通过现场实测数据对本文方法进行了验证,分析了土体回弹模量和分步开挖深度对立柱桩位移的影响规律,探讨了支撑产生的桩顶荷载对立柱桩隆起位移的影响.结果表明,本方法由于合理考虑了分步开挖和支撑体系的作用,因而计算结果与实测值吻合良好;坑底土体回弹对立柱桩隆起决定性作用,基坑开挖方式和土体回弹模量对立柱桩隆起位移影响较大,基坑支撑和围护结构对立柱桩的竖向位移起到很好的约束限制作用.%In the process of foundation pit excavation,the rebounding of the soil in the bottom of the pit has led to the upward displacement of the soldier pile,which have an adverse impact on the overall stability of supporting and retaining structure.Considering the stepwise excavation,the bottom soil resilience range and support system function,the mechanical analysis model of soldier pile displacement is established based on the shear displacement method,combined with the actual boundary conditions of soldier piles,a method for calculating the displacement of soldier piles in the process of excavation is proposed.The method is validated by field measured data,the influence of soil modulus of resilience and stepexcavation depth on the displacement of soldier pile is analyzed,the influence of pile toploadproduced by supporting strctureon the uplift displacement of soldier pile is discussed.The results show that this method is reasonable considering the effect due to stepexcavation and supporting system,and the calculated results are in good agreement with the measured values;The rebound of soilin the bottom of the pit is decisive to uplift of soldier pile,the excavation mode and the modulus of resilience of the soil have great influence on the uplift displacement of the soldier pile,the support and the retaining structure of the foundation pit play a very good constraint and restriction to the vertical displacement of the soldier pile.

摘要： 传统理论分析方法在分析桩体荷载位移关系时,都存在各自不同的缺陷.剪切位移法假定桩土界面不产生相对滑移,荷载传递法的分析计算是基于一种表征桩侧摩阻力与桩体总位移关系的桩土荷载传递模型之上,但事实上桩侧摩阻力是由桩土界面相对滑移产生的.通过对抗拔桩变形模式进行分析发现,桩体总位移可以分为桩土界面相对位移与桩土界面外土体位移两部分.因此,通过建立一种表征桩侧摩阻力与桩土界面相对位移关系的桩土界面荷载传递模型,结合使用桩土界面荷载传递原理与剪切位移法对两部分位移量进行计算,从而得到了不同荷载作用下桩体总位移.通过与工程实例进行对比,证明了本方法的合理性.%The traditional theoretical analysis method has different defects in the analysis of pile displacement.The shear displacement method assumes that the pile-soil interface does not produce rela-tive slip.And the analysis of the load transfer method is based on a pile-soil load transfer model that characterizes the relationship between pile-side friction and the absolute displacement of the pile-soil.But in fact,the pile side friction is caused by the relative slip of the pile-soil interface.The author analyzes the deformation model of the pile,and finds that the displacement of pile at any position can be parti-tioned to the relative displacement on pile-soil interface and the displacement of surrounding soils.There-fore,this paper establishes a pile-soil interface load transfer model that characterizes the relative dis-placement relationship between friction and pile-soil interface.The displacement of the two parts is calcu-lated by using the pile-soil interface load transfer principle and the shear displacement method,and the total displacement of the pile under different loads is obtained.The applicability and accuracy of this method was examined on an practical example.

摘要： 湛江组结构性黏土因其特有的结构特性而使该土层中桩基承载性状复杂,传统的桩基设计计算理论和方法应用于该土层中桩基承载力计算时其理论计算值与工程实测值或多或少存在一定误差而存在适用性问题.基于湛江组结构性黏土直剪试验及无侧限抗压强度试验,在剪切位移法的基础上,提出了桩土接触面软化模型,即桩土接触面处于弹性阶段时,桩侧摩阻力随位移线性增加;桩土接触面处于软化阶段时,桩侧摩阻力随位移线性减小,且减小速率与土体灵敏度、桩土接触面法向压力有关;桩土接触面处于滑移阶段时,桩侧摩阻力不随位移变化.依据该模型推导了湛江组结构性黏土中竖向荷载作用下单桩位移及轴力解析解,并比较了计算与试验结果,验证了所提模型的合理性.

摘要： 考虑锚杆周边土层由于注浆等因素导致的剪切模量提高,假定土体剪切模量沿锚杆径向存在不同形式的大小变化,采用一次跌落软化的锚土界面模型,基于剪切位移法推导锚固段周边土体处于弹、塑性阶段时锚杆位移、轴力、剪应力解析式,提出了考虑土层剪切模量径向变化影响的锚杆受力变形特性理论,并通过算例进行了分析比较.结果表明,土体剪切模量的提高对于锚杆承载力影响不大,但可以减少锚头的拉拔位移,在计算中应给予合理考虑,可更加真实地反映锚杆荷载传递过程.

摘要： 盾构隧道开挖必然会对临近建筑桩基产生附加变形和内力,影响建筑物基础承载力,给上部结构带来一定安全隐患.本文采用两阶段分析法研究盾构隧道开挖对临近桩体的影响,并通过对比分析多种不同的工况,研究地层损失比、隧道埋深、桩-隧间距的不同对开挖引起的临近单桩的影响,结果表明:桩顶沉降与地层损失比,近似呈线性关系,桩身轴力随着地层损失比的增加而增大;增大桩-隧间距、隧道埋深,均可使桩体沉降及轴力明显减小.

摘要： 根据非饱和土压缩模量的VO模型,基于剪切位移法的理论,推导桩间土为非饱和土的刚性桩复合地基复合模量的解析解.该解析解考虑刚性桩的桩长、桩体模量、非饱和土中基质吸力等的影响,利用导出的解析解对实例进行计算,并将计算结果同规范法的计算结果和现场实测值进行对比分析.研究结果表明:利用本文方法算得的沉降值和实测值较接近,验证了本方法的可行性.%Based on the VO model of the compression modulus for unsaturated soil and the theory of shear displacement method, an analytical solution of composite modulus for the rigid pile composite foundation with the unsaturated soil between piles was deduced. The impacts of the length of rigid pile, the pile modulus and the matric suction of unsaturated soil were taken into consideration. A case study was presented on the basis of the analytical method and specification method, and the obtained results were compared with the measured value. It is found that the result got by the analytical method is close to the measured value, which verifies the application of the analytical method.

摘要： 关于单桩沉降在弹塑性分层土中的各种算法已经不少,但是各种方法的推导都比较繁琐计算量较大,不利于工程实际应用。本文将桩周土视为理想弹塑性介质,利用剪切位移法和层间传递矩阵来分析单桩受竖向荷载作用下在弹塑性分层土中的工作性状，既满足了工程精度要求又大大减少了计算量。

摘要： 将锚固体周围土体剪应力应变关系简化为三折线模型,其各折线段分别对应土体的弹性、弹塑性和完全塑性3个阶段状态,基于剪切位移法,分析了锚固体周围剪应力和锚固段轴力沿锚固长度的分布规律以及随锚拉力的增加锚杆位移的变化情况,得到了锚杆的弹性极限和塑性极限荷载计算公式。同时,根据锚固段顶端和底端的弹塑性状态,导出了发挥锚固段底端土体极限强度的极限锚固长度计算公式。通过具体算例,考虑不同锚拉力作用下轴力和剪应力的变化,得到了锚固体剪应力和轴力沿锚固段长度及锚杆位移随锚拉力的变化曲线,总结了一些可供工程设计参考的结论。

摘要： 湛江组结构性黏土因其特有的结构特性而使该土层中桩基承载性状复杂,传统的桩基设计计算理论和方法应用于该土层中桩基承载力计算时其理论计算值与工程实测值或多或少存在一定误差而存在适用性问题.基于湛江组结构性黏土直剪试验及无侧限抗压强度试验,在剪切位移法的基础上,提出了桩土接触面软化模型,即桩土接触面处于弹性阶段时,桩侧摩阻力随位移线性增加;桩土接触面处于软化阶段时,桩侧摩阻力随位移线性减小,且减小速率与土体灵敏度、桩土接触面法向压力有关;桩土接触面处于滑移阶段时,桩侧摩阻力不随位移变化.依据该模型推导了湛江组结构性黏土中竖向荷载作用下单桩位移及轴力解析解,并比较了计算与试验结果,验证了所提模型的合理性.

摘要： 本文以一个既有的跨越地铁隧道的高层建筑桩筏基础施工与监测工程为研究对象,首先介绍了两种减少桩筏基础对隧道不利影响的技术措施——抽取筏板底砂垫层与桩周设置钢套筒;然后采用传统的剪切位移法,通过程序编写计算出了隧道在还建楼桩筏基础影响下的最大沉降值;经过对比发现理论计算值和监测结构具有较好的吻合度后,本文继续使用已被验证的计算程序预测了抽取筏底砂垫层及桩周设置钢套筒情况下的隧道沉降.计算结果证明桩周设置钢套筒可有效减小隧道沉降,而抽取筏底砂垫层会增大土体附加压力却不会明显减小隧道沉降;建议实际工程中设置桩周钢套筒同时抽取筏底砂垫层.

摘要： 文章基于界面粘滑本构模型假定和剪切位移法基本原理,推导了锚固力学微分方程及其解析解,并给出了层状地层锚固迭代计算方法与求解步骤.研究发现层状地层锚固存在界面效应,对此,提出了软硬相间地层锚固布置方案的建议;界面粘滑特性引发锚固体滑动段及后续粘结段剪应力重新调整分配,致使后续锚固段剪应力加大,进一步损伤劣化,破坏过程具有典型的渐进破坏特征.最后,结合已有的锚杆拉拔试验资料,通过计算对比分析,验证了方法的可行性.

摘要： 针对邻近高层建筑桩基础对地铁隧道的影响问题，分析超深群桩在工作荷载下对邻近土体应力状态和已有隧道沉降的影响。以改进后的剪切位移法为基础，考虑桩间加筋和遮拦效应的影响，得到刚性承台下群桩的荷载分布特性；结合Mindlin解和引入空隙参数的土体位移场公式，求解隧道剖面的平面应变解答。编制Matlab程序进行计算，对群桩与隧道的相对距离、布桩方式、荷载水平和群桩规模等因素进行分析，得出了一些有益的结论。

摘要： 根据最小势能原理建立了一种新的群桩沉降理论，用连续级数函数描述桩侧摩阻力分布和桩身位移，以剪切位移法为基础，建立土的刚度矩阵。由于不需要对桩身进行离散，所以能够对大规模群桩进行整体分析。

摘要： 现行复合地基设计中的面积加权复合模量计算公式不能反映桩长及端阻效应对复合模量的影响。本文将剪切位移法的一些基本原理推广到复合地基的复合模量计算中,考虑桩长及端阻效应对复合模量的影响,得到计算复合地基压缩模量的新公式,并分析了各影响因素对复合模量的影响。最后通过工程实例验证了该表达式的可靠性。

摘要： 本文考虑了桩的加筋与遮帘效应,通过剪切位移法依据力与位移的协调条件得出桩的柔度系数.在此基础上建立土的成层性模型,根据桩顶与桩底的物理关系推导了桩顶沉降与荷载关系的解析解.通过工程算例进行比较,结果表明,以土层状模型建立的群桩沉降计算方法是可行的.分析表明,加固区土层不同分布对桩沉降有所影响,浅部土模量的提高有利于减小沉降.

摘要： 本文考虑了桩的加筋与遮帘效应,通过剪切位移法依据力与位移的协调条件得出桩的柔度系数.在此基础上建立土的成层性模型,根据桩顶与桩底的物理关系推导了桩项沉降与荷载关系的解析解.通过工程算例进行比较,结果表明以土层状模型建立的群桩沉降计算方法是可行的.另外,分析表明加固区土层不同分布对桩沉降有所影响,浅部土模量的提高有利于减小沉降.

摘要： 本发明公开了一种剪切位移测量方法、剪切位移测量模块及多参数联合监测系统，步骤1：在测量物上做定位标记；步骤2：使用摄像装置录制整个测量物的移动过程，得到一串数字图像数列；步骤3：对每一幅数字图像进行图形矫正、二值化处理、选取特征像素行，选取的特征像素行是一特征像素行向量；步骤4：将第一张图像的特征像素行向右循环位移，每次右移后得到新的特征行向量序列，将这一特征行向量序列依次与其他图像的特征行向量进行计算，获得每一时刻的位移值。本发明采用非接触式的测量方法来进行剪切位移数据的采集，相对于传统的基于传感器的接触式测量方法来说，仪器安装十分简单方便，使得土体剪切实验能够高效有序地进行。

摘要： 本发明提供一种基于轴力计锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测方法，包括以下步骤：开展岩体的无锚节理和锚固节理直剪试验，分别得到节理面剪切荷载‑剪切位移曲线，利用轴力计测量锚固端轴力；将节理面与锚杆的交点定为O点，当锚杆发生弯曲时，测量锚杆与节理面的夹角，计算O点的转动角、结合锚固端轴力、剪切位移计算O点的剪力和轴力；利用莫尔‑库伦准则，计算锚杆贡献的抗剪强度τ，得到锚杆贡献的抗剪强度‑剪切位移曲线，从而得到锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测曲线。本发明提出的技术方案基于微型轴力计测量的锚杆锚固端轴力，获取锚固节理面剪切强度预测曲线，对于预测矿山、洞室锚固岩体受剪切失效破坏有很好的指导意义。

摘要： 本发明属于岩土工程技术领域，公开了一种用于岩体结构面循环剪切的低法向摩阻拼装式剪切盒。在施加循环拉压剪切荷载时，与剪切加载端连接的阶梯螺柱传递下半部的拉压荷载，与剪切仪固定端连接固定端拉轴传递上半部分的拉压荷载。在试样因剪涨或剪缩产生法向位移时，试样带动滑块沿着凹槽导轨自由上下移动，滑块和导轨之间的滚珠减小了试样在法向方向上的摩擦和实验误差。本发明的低法向摩阻拼装式剪切盒，可以满足剪切实验中循环压缩和拉伸应力的施加，同时降低法向摩擦，提高实验精度，设备结构简单，易于拆解，方便安装，具有较好的适应性，对于存在一定尺寸误差的试样通过调整紧固块的位置均可以保证剪切盒同试样的密切贴合。

摘要： 本发明公开了一种剪切位移测量方法、剪切位移测量模块及多参数联合监测系统，步骤1：在测量物上做定位标记；步骤2：使用摄像装置录制整个测量物的移动过程，得到一串数字图像数列；步骤3：对每一幅数字图像进行图形矫正、二值化处理、选取特征像素行，选取的特征像素行是一特征像素行向量；步骤4：将第一张图像的特征像素行向右循环位移，每次右移后得到新的特征行向量序列，将这一特征行向量序列依次与其他图像的特征行向量进行计算，获得每一时刻的位移值。本发明采用非接触式的测量方法来进行剪切位移数据的采集，相对于传统的基于传感器的接触式测量方法来说，仪器安装十分简单方便，使得土体剪切实验能够高效有序地进行。

摘要： 一种基于投射式电容屏的大型岩体结构面剪切试验位移实时测量方法，将大型岩体结构面试样的几何信息进行剪切试验过程的三维建模，利用红外线水平仪选定剪切试验的参考原点，多条水平横线和铅锤竖线作为参考线；在上盘安装触笔，在上盘左右两侧铅锤面内各安装一块投射式电容屏，在电容屏上显示参考线；通过微电路获得位移电容信号，转换为位移数字信号，产生触笔轨迹光信号；进行信号汇总，转换为触笔轨迹电信号，进行数字信号处理，得到剪切试验的切向、法向位移及上盘的变形信息；将试样的三维模型，参考原点、参考线的信息与切向、法向位移及上盘的变形信息进行实时智能处理，传输到显示屏中实时显示。本发明提高了试验结果的准确性和科学性。

摘要： 本发明提供一种全长粘结型锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测方法，包括以下步骤：开展岩体节理直剪试验，得到节理面剪切荷载‑剪切位移曲线；将节理面与锚杆的交点定为O点，锚固端定位C点，当锚杆发生弯曲时，测量锚杆与节理面的夹角，计算锚杆锚固端C点轴力，从而计算所述O点的剪力和轴力；利用莫尔‑库伦准则，计算锚杆贡献的抗剪强度τ，得到锚杆贡献的抗剪强度‑剪切位移曲线，从而可得到锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测曲线。本发明提出的技术方案考虑法向荷载对锚杆轴向应变的抑制作用计算锚固端C点轴力，获取锚固节理面剪切强度预测曲线，对预测矿山、洞室锚固岩体受剪切失效破坏有很好的指导意义。

摘要： 本发明提供一种基于轴力计锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测方法，包括以下步骤：开展岩体的无锚节理和锚固节理直剪试验，分别得到节理面剪切荷载‑剪切位移曲线，利用轴力计测量锚固端轴力；将节理面与锚杆的交点定为O点，当锚杆发生弯曲时，测量锚杆与节理面的夹角，计算O点的转动角、结合锚固端轴力、剪切位移计算O点的剪力和轴力；利用莫尔‑库伦准则，计算锚杆贡献的抗剪强度τ，得到锚杆贡献的抗剪强度‑剪切位移曲线，从而得到锚固节理面剪切荷载‑剪切位移曲线预测曲线。本发明提出的技术方案基于微型轴力计测量的锚杆锚固端轴力，获取锚固节理面剪切强度预测曲线，对于预测矿山、洞室锚固岩体受剪切失效破坏有很好的指导意义。

摘要： 本发明属于岩土工程技术领域，公开了一种用于岩体结构面循环剪切的低法向摩阻拼装式剪切盒。在施加循环拉压剪切荷载时，与剪切加载端连接的阶梯螺柱传递下半部的拉压荷载，与剪切仪固定端连接固定端拉轴传递上半部分的拉压荷载。在试样因剪涨或剪缩产生法向位移时，试样带动滑块沿着凹槽导轨自由上下移动，滑块和导轨之间的滚珠减小了试样在法向方向上的摩擦和实验误差。本发明的低法向摩阻拼装式剪切盒，可以满足剪切实验中循环压缩和拉伸应力的施加，同时降低法向摩擦，提高实验精度，设备结构简单，易于拆解，方便安装，具有较好的适应性，对于存在一定尺寸误差的试样通过调整紧固块的位置均可以保证剪切盒同试样的密切贴合。

摘要： 本发明涉及一种配合胶粘法的接头剪切装置，其特征在于，包括固定在纱线夹手上的框架，在框架上设有驱动机构及滑动机构，在滑动机构上设有两组上剪刀机构及位于两组上剪刀机构之间的压头。本发明的另一个技术方案是提供了一种基于上述的配合胶粘法的接头剪切装置的接头剪切方法。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明解决了胶粘接头后的剪切问题，设计新颖，结构简单易懂，空间利用率高，剪切后遗留线头小可顺利通过携纱器；巧妙地解决纱线飞边和模具的胶液残留问题，操作简便安全；可适用于不同类型的纱线，可推广性强。

摘要： 本发明提供了一种大型直剪仪界面剪切GCL夹层错动位移测量装置及方法，该试验装置包括抓齿板系统和位移实时监测系统；抓齿板系统通过底板抓齿可实现界面静动力剪切试验过程中对土工合成材料试样的均匀、可靠固定，位移实时监测系统通过底板内贯穿超细钢丝与位移传感器的精密协作可实现对GCL上下表层土工织物间错动位移的精确测量；本发明装置结构简单、操作简便，可以作为一个功能性单元模块嵌入大型常规土工直剪仪试验系统中，填补了目前土工直剪仪的功能缺陷，极大促进了GCL与其它土工材料界面剪切试验过程中破坏阶段的精确划分和失稳机理的准确揭示。