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2010岩土工程师考试资料:高应变动力试桩的误差分析

www.zige365.com 2010-8-2 14:27:20 点击:发送给好友 和学友门交流一下 收藏到我的会员中心

其次,动阻力并非只来自于桩尖,尤其是以侧摩阻力为主的摩阻桩或端承摩擦桩,情况更是如此。并且,实验室研究表明:动阻力和桩端运动速度也并非线性相关。

4.1.2设定值的选取误差

①波速的选取

凯斯法求承载力要求桩体内纵波的传播速度值是已知的,波速是关键的,它影响到F和Z两条曲线的匹配性,对于工程桩(钢桩除外),通常情况下无法预先实测波速值,在桩底反射不明显的情况下,只能靠动测人员根据混凝土强度凭经验选取。而波速和混凝土强度之间并无很好的相关关系,在桩基动测中,波速除与砼本身因素有关外,还和诸如冲击产生的应变量级、桩周土性质、桩身缺陷及至桩长等都有关,这使得波速的选取并非轻易而举。而有些关于动测的资料给出相应于各种强度等级的混凝土波速,一般范围较大。

而即使桩身反射明显,用“上升点一上升点”或“峰一峰”方法判定波速,也可能有10%左右的误差,波速值对力曲线和速度曲线的影响分别是一次方和两次方关系,因而它可能给力曲线带来20%左右的换算误差。

②凯斯阻尼系数Jc考试大的美女们

Jc完全是一个没有物理含义的经验系数,Jc的取值不仅和桩尖土的类型有关,还和桩周土情况、桩的材料、桩型等等其他因素有关。Jc的取值是否合理很大程度上依赖于对地质情况的了解和地区性经验,要想准确取得必须通过动静对比分析。美国PDI公司提出了凯斯阻尼系数的建议值和取值范围(此处略),但国内外已有多种资料提出各地区的Jc取值范围,和PDI公司的并不相同。因此,在缺乏地区性经验条件下盲目地选取或套用Jc值可能将导致很大误差。

4.2实测曲线拟合法

除了上述凯司法中所述的波速误差的影响外,对实测曲线拟合法还包括其它的误差,以为,其误差主要有以下两种:

4.2.1理论模型误差

从理论模型方面,目前的国内外软件均不完善。公认最优秀的CAPWAPC软件并没有考虑土的加工软化和硬化,从而与密实砂、硬粘土、超固结土和灵敏粘土等这一类加工软化性的土和对松砂或正常固结土等这一类加工硬化性的土的本构关系无法作出更好的表述;此外,CAPWAPC软件采取了线性的桩尖缝隙模型,这种模型往往只能反映打入式预制桩的反弹情况。我国编制的曲线拟合程序在静阻模型上已比CAPWAPC有所改进,许多程序在土的静阻模型上已考虑了土的软化、硬化性质。有的程序还采用了非线性的桩尖缝隙模型,可以更好地反映灌注桩在荷载作用下的沉渣压缩过程。但是,在动阻力模型方面,所有的曲线拟合程序采用的均是线性粘滞阻尼模型(除了桩尖可选择Smith阻尼模型外),这种模型建立的是阻尼力和桩的速度的线性相关关系,但实验室研究表明,阻尼的最大值和速度随时间的变化不是呈线性关系,而Smith阻尼模型虽然体现了一种非线性关系,但在应用中,这种模型与实际情况往往相关更远……

4.2.2拟合分析的非收敛性误差

拟合程序无论多么优秀,它的解在相当的范围内是发散的,是否得到合理准确的解完全取决于分析者的技术和经验。这类完全取决于分析者的误差往往是人们所最关心的,它的大小程度也决定了试验的精确度。对不熟练的分析者来说,众多的参数可能令之无法适从,并且这许多参数规范或程序手册并未给出取值方法,所给出的取值范围也显太大。其中起举足轻重作用的是土的动阻力取值大小,其中Smith动阻尼系数及幅射阻尼的取值尤为关键。

4.2.3工程实例考试就到

福建某高速公路一高架桥的基桩,为冲孔灌注桩,桩身混凝土强度等级为C25,桩径为1500mm,桩周土层从上到下依次为杂填土﹑中细砂﹑圆砾,桩端持力层为粘土,测点以下桩长31.40m.测试时贯入度达到4mm/击。

结果一是在自动拟合的结果上形成的,计算极限承载力为8747kN;结果二是提高了动阻力后形成的,计算极限承载力为5500kN.从拟合结果上看,两种分析结果曲线均拟合良好(拟合质量数MQ均≤2.0),计算贯入度与实测贯入度均比较一致,桩土模型各参数均在合理的范围,桩周土阻力分布类似并与地质情况也均基本吻合。从表面上看,结果一提供的桩土静力指标接近于地质报告,似乎比较合理,结果二则偏低很多。但由于是大贯入度桩,在结果二中选用了较高的桩侧Smith阻尼系数,二者的分析结果,静极限承载力相对误差为59

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