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李镜培
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- 所属机构:同济大学土木工程学院地下建筑与工程系
- 所在地区:上海市
- 研究方向:建筑科学
- 发文基金:国家自然科学基金
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- 2011年
- 降水与深基坑开挖卸荷是影响坑底工程桩工作性状的重要因素,应用有限元分析软件ABAQUS建立基坑开挖二维模型,综合考虑了降水及卸荷对坑底工程桩的影响,得出如下结论:降水能有效减少开挖引起的工程桩回弹及坑底土体回弹;前期降水增大了桩身轴向压应力而开挖卸荷使桩身拉应力逐渐增大;降水导致地基固结沉降从而使桩侧产生负摩阻力,降水深度越大,负摩阻力越大。考虑降水情况下桩的受力变形均小于不考虑降水情况下,因此,降水对减少坑底回弹及桩身受力变形有积极的作用。
- 李镜培王笑
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- 深基坑开挖基坑内外产生水位差,地下水绕过围护墙底部向基坑内渗流影响围护墙上的水土压力分布。本文总结了基坑围护墙上水土压力的计算方法,针对基坑周围土体成层分布的特点,分析了传统的水土压力分算、合算以及考虑渗流影响的水土压力分算方法。利用岩土工程有限元方法,通过渗流—应变耦合来计算渗流条件下的水土压力,结合工程算例,比较了传统水土压力计算方法与有限元方法的计算结果以及与实测土压力的差别。发现考虑固结变形的水土压力计算值与实测值能很好地吻合,而传统的水土压力计算结果与实测值偏差较大,其计算的假定条件存在误差以及没能考虑渗流和不同开挖工况的影响。考虑渗流—固结耦合的有限元方法能综合考虑不同土层和边界条件以及基坑围护墙的受力条件与变形的影响,其计算的水土压力分布是合理的。
- 张飞李镜培
- 关键词：基坑开挖
- 层状地基静压桩贯入过程机理试验被引量：39
- 2010年
- 通过在多层软粘土地基中静力压入单桩的室内模型试验,对模型桩在整个沉桩过程中压桩力、桩动端阻力及桩动侧阻力随桩贯入深度的变化情况进行了研究,获得了桩在贯入不同土层分界面时阻力的变化规律以及桩周土体应力的分布特征。并对开口管桩和闭口管桩贯入试验情况进行了比较分析,揭示了不同桩端形式桩在贯入过程中桩动侧摩阻力的发展规律,以及分层土体中开口管桩贯入过程中土塞的变化情况。试验结果表明:在粘性土中沉桩时,压桩阻力主要来自桩端向下穿越土体产生的端阻力,而侧摩阻力较小;由于桩侧水平应力的释放使得同一深度点上的动摩阻力随着桩的下沉表现出不同程度的降低,出现摩擦疲劳。
- 李雨浓李镜培赵仲芳朱火根
- 关键词：层状地基静压桩模型试验桩端阻力桩侧阻力
- 水压作用下硫酸盐在混凝土桩中的侵蚀分布规律被引量：4
- 2019年
- 为模拟地下桩身混凝土硫酸盐侵蚀机理,考虑水压力对硫酸盐在混凝土桩中的侵蚀分布影响,基于达西定律,探讨渗流速度与水压力和时间的关系,建立了水压作用下的渗透深度计算模型.依据Fick第二定律,建立水压力作用下的硫酸盐在混凝土桩中的扩散侵蚀方程.采用分离变量、变量代换和积分变换得到对流侵蚀方程的解析解,以及水压影响范围外的扩散侵蚀方程解析解.同时,分析了水压力对渗透深度影响的敏感性,以及水压力、水灰比、渗透深度,裂缝宽度对桩中硫酸盐质量分数分布的影响.结果表明,随着水压力的增大,渗透深度显著增大;水压力作用下,混凝土桩中的硫酸盐质量分数分布明显高于无水压作用时的硫酸盐质量分数分布;水灰比、渗透深度、裂缝宽度对硫酸盐在混凝土桩中的质量分数分布影响显著.
- 姚明博姚明博
- 关键词：混凝土桩硫酸盐水压力
- 合肥膨胀土基坑工程事故分析与预防被引量：16
- 2011年
- 围绕发生在合肥地区的基坑工程事故,对膨胀土基坑边坡的稳定性进行了多方面的分析。膨胀土基坑在开挖卸荷、干湿交替等外界因素作用下,土体的强度会急剧降低,基坑边坡的稳定性急剧下降。由于土体内具有大量裂隙,膨胀土基坑边坡的破坏由表层浅部土块的滑裂变形开始逐渐向深部发展。针对膨胀土基坑的破坏特点,提出了从认识强度参数、加强防水措施和规范施工程序等三个方面来预防基坑事故的发生,对合肥地区膨胀土基坑的设计和施工提供一定的指导和帮助。
- 邓长茂李镜培
- 关键词：膨胀土基坑事故分析
- 海洋环境下混凝土方桩使用寿命预测模型被引量：6
- 2016年
- 基于Fick第二定律,建立了考虑扩散系数时变性、荷载对扩散系数影响和氯离子结合能力的氯离子扩散方程;通过求解扩散方程得到考虑多因素影响的混凝土方桩使用寿命预测模型;并分析了桩的保护层厚度、裂缝控制宽度、表面氯离子浓度和临界氯离子浓度等因素对桩的使用寿命的影响.分析结果表明:得到的氯离子扩散方程与实测数据吻合较好;对于设计使用寿命为50年的混凝土方桩,保护层厚度应大于45mm,桩身裂缝宽度不宜大于0.1mm.
- 李镜培李鹤
- 关键词：混凝土耐久性氯离子扩散使用寿命
- 干湿循环状态下PHC管桩中氯离子的传输研究
- 2014年
- 设计了管桩的加速腐蚀试验,研究了裂缝和预应力对氯离子传输的影响,并采用数值模拟手段进行对比,结果表明,管桩中氯离子浓度分布呈近似对称的U形;裂缝的存在增大了氯离子的传输速率;而PHC管桩的预应力能够有效地抑制氯离子在混凝土中的传输,其效果在预应力筋附近最为显著;通过合理选择模型参数,数值模拟能较好地反映管桩中氯离子传输的基本规律。
- 吕韬李镜培丁士君
- 关键词：PHC管桩氯离子裂缝预应力数值模拟
- 混凝土灌注桩中混含硫酸盐的时变分布规律被引量：3
- 2015年
- 硫酸盐环境下,为模拟混凝土灌注桩施工时混入的硫酸盐在桩中的时变分布行为,基于Fick第二定律并结合初始条件与边界条件,应用分离变量法,建立硫酸盐在桩中的时变分布模型。通过算例将本文解与传统解进行比较,并进一步探讨了硫酸盐扩散分布的影响因素和影响规律。结果表明,传统解用于分析混凝土灌注桩桩中硫酸盐扩散有局限性,而本文解相对于传统解具有一定的优势。混凝土灌注桩半径越小,应用传统解分析灌注桩中硫酸盐时变分布误差较大,同时,误差随时间增大。硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布呈沙漏形,沿半径方向x=0处和桩表面处扩散行为明显,在x=0处附近区域,初始第一年扩散速率较快,在后续的50a内扩散速率显著减小,但每10a的平均速率基本相同。扩散系数和初始浓度梯度对硫酸盐在混凝土灌注桩中的时变分布影响较大。
- 姚明博李镜培
- 关键词：扩散硫酸盐混凝土灌注桩
- 楔形单桩与群桩非线性荷载-沉降曲线计算方法被引量：7
- 2017年
- 为研究楔形单桩和楔形群桩的非线性荷载-沉降关系,根据楔形桩桩侧与桩端受力特点,假设桩侧和桩端的应力-沉降分别满足双曲线与双折线模型,同时考虑桩-土位移协调关系及土体分层特性,提出了楔形单桩在均质土和分层土中的荷载-沉降曲线计算方法.在此基础上,利用有限差分原理求解楔形桩相互作用的控制微分方程,得出了考虑楔形群桩相互影响的计算方法.进而,考虑楔形群桩之间的相互影响,依据承台性状不同分别提出了刚性和柔性承台下楔形群桩的荷载-沉降计算方法.本文方法预测结果与已有模型试验及现场试验结果对比表明:本文提出的计算方法能较好地计算均匀及分层土中楔形单桩和群桩的沉降.
- 李镜培陈浩华李林操小兵
- 关键词：楔形桩双曲线模型荷载-沉降群桩
- 考虑土体吸力基坑抗隆起稳定性极限上限分析被引量：4
- 2019年
- 软土及高水位地区基坑降水对土体抗剪强度及基坑稳定性有积极作用。基于有效饱和度和土-水特性参数的非饱和吸应力模型,推导了地下水位面以上土体吸应力的空间分布规律。在此基础上,假设基坑地连墙与土体之间部分粗糙,考虑土体吸应力引起的土体内能耗散,基于塑性极限分析上限定理采用Terzaghi机构推导了基坑抗隆起稳定性的上限解。对比分析了考虑降水与不考虑降水时基坑抗隆起稳定性的差异,研究了基坑降水条件下坑底抗隆起稳定性与基坑深度、地下水位以及土体内摩擦角,进气值等因素的关系。研究结果表明,在降水条件下,水位线以上土体基质吸力提高,土体抗剪强度增加,基坑抗隆起稳定性随降水深度的增加而显著提高,基坑抗隆起稳定性随基坑开挖深度的增加而降低。研究结果为基坑降水施工过程中的抗隆起稳定性分析提供了一定的理论依据。
- 师晨翔金文杨永平姚建平李镜培
- 关键词：基坑降水抗隆起稳定性
