静动法在国内的一些应用

目 录

目 录 ......................................................................... 1 摘要 ........................................................................... 2 1 说明 ......................................................................... 3 2 回顾分段卸载点法 .............................................................. 3 3 结构阻尼概念 .................................................................. 7 4 实例研究..................................................................... 11

4.1 台北郊外的一个建筑工程 ................................................. 11 4.2 桩应变测量 ............................................................. 16

4.2.1 桩 S81 ........................................................... 16 4.2.2 桩 S74 ........................................................... 18 4.2.3 桩 S72和S66 ..................................................... 22 4.3 日本大阪 ............................................................... 23 5.总结 ........................................................................ 26 References..................................................................... 27

静动法测试桩的承载力评价

摘要：一种过去用在短桩的静动法测试方法，已经开始推广到长桩上。这种方法基

于静动法桩加载测试结果，常用于桩承载能力估价的结构阻尼概念中。类似与长桩过程中的分段卸载点法.桩身长度被分成若干个部分，每一部分被看做是单独的自由度的集合。 结构阻尼概念应用在每一部分，来计算相关的土壤位移阻尼而不是速度阻尼 I这种解释方法需要桩身不同位置的仪器应变计量数据. 本文中三个实例就是用来研究这种方法的有效性和实用性的。我们把预期结果同已有的实验或分析数据进行比较。

关键词: 桩身承载力; 静动法桩加载试验; 结构阻尼; 卸载点法; 分段卸载点法.

1 说明

自从1988年出现以后，静动法桩加载试验被岩土工程师广泛的应用。相比其他的传统的静载法，静动法是一种更快捷，更有效的桩加载测试方法。静动法加载测试包含短期加载的应用 静动法设备内部固体燃料的燃烧产生高压气体和伴随的作用力产生向上的加速度。大小相等方向相反的作用力也作用在桩上。卸载点法是最经常用到的为确定等效静承载力的方法。UPM的关键在于确定能够测量桩端荷载曲线的卸载点，在这种解释方法中假设了最大位移或者最大荷载下的常静土阻力但是，固定端或者相关的长桩不符合UPM准则。随着桩长的增加，桩端之间会发生位移延迟，不符合刚体假设。这种情况也发生在端支承条件下，该条件下靠近桩底部分不能和顶部一起运动。 因此，静动法测试长桩或者固定端桩时，这种分段卸载点法应运而生。尽管UPM和SUPM已经成功应用静动法测量短桩和长桩承载力评价中，Ealy 和Justason 在研究中发现基于UPM所取的大体静态曲线却不能精确地反映测试结果。他们同时认为这种相关性测试上阻尼概念比UPM会略微精确。因此,在使用SUPM中，长桩承载力评价也会被影响。

基于结构阻尼的各种不同解译法用在本文中，而结构阻尼概念过去被推荐并成功用于短桩承载力评价中。本方法中，相关的位移是土壤位移阻尼而不是UPM中的速度阻尼确定。因此，岩土反作用力可直接从加载位移曲线测量出来。本文中，提及的SD概念是lewis提出推广的的分段法。为了保持相同的SUPM过程，SD恢复力的每一部分被用到。本文中三个STN测试，提及的方法被用来检测SD概念。

2 回顾分段卸载点法

评价STN加载位移曲线的步骤经常基于简易桩和土模型，这种模型在加载和卸载阶段通过刚体的转移定义。如图一，理想状态下，桩看成刚体，土看成线性阻尼系统。弹簧代表静态土的响应，包括桩的弹性变形。阻尼器用动态电阻表示，取决于桩的渗透率。荷载加载历史和桩顶垂直位移是分别用传感器和激光测距仪得到荷

载位移曲线。UPM普遍用来说明荷载位移曲线。通过图表一中的理想桩土系统平衡，我们得出如下公式

其中

是静土阻力；

，

是测得的STN荷载，

是土的阻尼力；

是

指土壤阻力，

是桩的惯性力。此外，k是土弹性刚度；c是土阻尼因素；m是桩身质量；测量位移；

是速度；

是加速度。公式一还能表示为：

或者

在卸载点上，速度和阻尼力都为0，

取最大值，然后得出，

（在卸载点处）

图1. 卸载点法中的土桩模型

此外，在最大加载点处,