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Centrifuge and numerical modeling of axial load effects on piles in consolidating ground / S. Y. Lam in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 1 (Janvier 2009) 

Public ISBD [article]  in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 1 (Janvier 2009) . - pp. 10–24 Titre : Centrifuge and numerical modeling of axial load effects on piles in consolidating ground Type de document : texte imprimé Auteurs : S. Y. Lam, Auteur ; Charles W.W. Ng, Auteur ; C. F. Leung, Auteur Article en page(s) : pp. 10–24 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Centrifuge  Numerical  Downdrag  Dragload  Pile  groups  Negative  skin  friction  Centrifuge  Numérique  Entraînement  vers  le  bas  Groupes  de  pieux  Frottement  superficiel  négatif Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper reports the results of four centrifuge model tests that were undertaken to investigate behavior of floating piles subjected to negative skin friction (NSF) and to study effects of axial load on the load-transfer mechanism along single floating piles and shielded center piles inside a group of sacrificing piles. In addition, three-dimensional numerical analyses of the centrifuge model tests were carried out with elasto-plastic slip considered at the pile–soil interface. Prior to applying load, the measured neutral plane position of the single floating piles was located at approximately the three-quarter depth level of the embedded pile length. The neutral plane elevation shifts lower down the pile shaft as the distance of pile tip above the bearing stratum decreases. Under the application of axial load, the dragload generated by excessive soil settlement decreases and is eventually eliminated. The amount of axial load for complete NSF elimination does not seem to be significantly affected by the presence of sacrificing piles, but it does increase with end-bearing stiffness of the pile. Numerical simulation revealed that the hang-up effect is not altered by the application of axial load. Cet article présente les résultats de quatre essais sur modèle au centrifuge qui ont été réalisés pour étudier le comportement de pieux flottants assujettis au frottement superficiel négatif (« NSF ») et pour étudier aussi les effets de la charge axiale sur le mécanisme de transfert le long de pieux simples flottants et d’un pieu central protégé dans un groupe de pieux écran. De plus, on a réalisé des analyses numériques à trois dimensions des essais sur modèle au centrifuge en considérant un glissement élasto-plastique à l’interface pieu–sol. Avant d’appliquer la charge, la position mesurée du plan neutre des pieux simples flottants était localisée à une profondeur d’environ trois quarts de la longueur enfouie du pieu. L’élévation du plan neutre se déplace vers le bas du fût du pieu à mesure que la distance de la pointe du pieu au-dessus de la couche portante décroît. Sous l’application de la charge axiale, la charge d’entraînement générée par le tassement excessif du sol diminue et est éliminée éventuellement. La quantité de charge axiale requise pour l’élimination complète du « NSF » ne semble pas être affectée appréciablement par la présence des pieux écran, mais elle s’accroît avec la rigidité de la pointe portante du pieu. Une simulation numérique révèle que l’effet de suspension du pieu n’est pas altéré par l’application de la charge axiale. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Centrifuge and numerical modeling of axial load effects on piles in consolidating ground [texte imprimé] / S. Y. Lam, Auteur ; Charles W.W. Ng, Auteur ; C. F. Leung, Auteur . - pp. 10–24. Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 1 (Janvier 2009) . - pp. 10–24 Mots-clés : Centrifuge  Numerical  Downdrag  Dragload  Pile  groups  Negative  skin  friction  Centrifuge  Numérique  Entraînement  vers  le  bas  Groupes  de  pieux  Frottement  superficiel  négatif Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : This paper reports the results of four centrifuge model tests that were undertaken to investigate behavior of floating piles subjected to negative skin friction (NSF) and to study effects of axial load on the load-transfer mechanism along single floating piles and shielded center piles inside a group of sacrificing piles. In addition, three-dimensional numerical analyses of the centrifuge model tests were carried out with elasto-plastic slip considered at the pile–soil interface. Prior to applying load, the measured neutral plane position of the single floating piles was located at approximately the three-quarter depth level of the embedded pile length. The neutral plane elevation shifts lower down the pile shaft as the distance of pile tip above the bearing stratum decreases. Under the application of axial load, the dragload generated by excessive soil settlement decreases and is eventually eliminated. The amount of axial load for complete NSF elimination does not seem to be significantly affected by the presence of sacrificing piles, but it does increase with end-bearing stiffness of the pile. Numerical simulation revealed that the hang-up effect is not altered by the application of axial load. Cet article présente les résultats de quatre essais sur modèle au centrifuge qui ont été réalisés pour étudier le comportement de pieux flottants assujettis au frottement superficiel négatif (« NSF ») et pour étudier aussi les effets de la charge axiale sur le mécanisme de transfert le long de pieux simples flottants et d’un pieu central protégé dans un groupe de pieux écran. De plus, on a réalisé des analyses numériques à trois dimensions des essais sur modèle au centrifuge en considérant un glissement élasto-plastique à l’interface pieu–sol. Avant d’appliquer la charge, la position mesurée du plan neutre des pieux simples flottants était localisée à une profondeur d’environ trois quarts de la longueur enfouie du pieu. L’élévation du plan neutre se déplace vers le bas du fût du pieu à mesure que la distance de la pointe du pieu au-dessus de la couche portante décroît. Sous l’application de la charge axiale, la charge d’entraînement générée par le tassement excessif du sol diminue et est éliminée éventuellement. La quantité de charge axiale requise pour l’élimination complète du « NSF » ne semble pas être affectée appréciablement par la présence des pieux écran, mais elle s’accroît avec la rigidité de la pointe portante du pieu. Une simulation numérique révèle que l’effet de suspension du pieu n’est pas altéré par l’application de la charge axiale. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]

Effects of tip location and shielding on piles in consolidating ground / Charles W.W. Ng in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, Vol. 134 n°9 (Septembre 2008) 

Public ISBD [article]  in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°9 (Septembre 2008) . - pp. 1245–1260 Titre : Effects of tip location and shielding on piles in consolidating ground Type de document : texte imprimé Auteurs : Charles W.W. Ng, Auteur ; Harry G. Poulos, Auteur ; Vincent S. H. Chan, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp. 1245–1260 Note générale : Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Centrifuge  models  Numerical  models  Downdrag  Friction  Pile  foundations Résumé : Pile foundations located within consolidating ground are commonly subjected to negative skin friction (NSF) and failures of pile foundations related to dragload (compressive force) and downdrag (pile settlement) have been reported in the literature. This paper reports the results of four centrifuge model tests, which were undertaken to achieve two objectives: first, to investigate the response of a single pile subjected to NSF with different pile tip location with respect to the end-bearing stratum layer; and second, to study the behavior of floating piles subjected to NSF with and without shielding by sacrificing piles. In addition, three-dimensional numerical analyses of the centrifuge model tests were carried out with elastoplastic slip considered at the pile-soil interface. The measured maximum β value at unprotected single end-bearing and floating pile was similar and slightly smaller than 0.3. On the contrary, smaller β values of 0.1 and 0.2 were mobilized at the shielded center piles for pile spacings of 5.0 d and 6.0 d , respectively. The measured maximum dragload of the center pile in the group at 5.0 d and 6.0 d spacing was only 53% and 75% of the measured maximum dragload of an isolated single pile, respectively. Correspondingly, the measured downdrag of the center pile was reduced to about 57% and 80% of the isolated single pile. Based on the numerical analyses, it is revealed that sacrificing piles “hang up” the soil between the piles in the group and, thus, the vertical effective stress in the soil so reduced, as is the horizontal effective stress acting on the center pile. This “hang-up” effect reduces with an increase in pile spacing. For a given pile spacing, shielding effect on dragload is larger than that on downdrag. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A9%2812 [...] [article] Effects of tip location and shielding on piles in consolidating ground [texte imprimé] / Charles W.W. Ng, Auteur ; Harry G. Poulos, Auteur ; Vincent S. H. Chan, Auteur . - 2008 . - pp. 1245–1260. Geotechnical and geoenvironmental engineering Langues : Anglais (eng) in Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering > Vol. 134 n°9 (Septembre 2008) . - pp. 1245–1260 Mots-clés : Centrifuge  models  Numerical  models  Downdrag  Friction  Pile  foundations Résumé : Pile foundations located within consolidating ground are commonly subjected to negative skin friction (NSF) and failures of pile foundations related to dragload (compressive force) and downdrag (pile settlement) have been reported in the literature. This paper reports the results of four centrifuge model tests, which were undertaken to achieve two objectives: first, to investigate the response of a single pile subjected to NSF with different pile tip location with respect to the end-bearing stratum layer; and second, to study the behavior of floating piles subjected to NSF with and without shielding by sacrificing piles. In addition, three-dimensional numerical analyses of the centrifuge model tests were carried out with elastoplastic slip considered at the pile-soil interface. The measured maximum β value at unprotected single end-bearing and floating pile was similar and slightly smaller than 0.3. On the contrary, smaller β values of 0.1 and 0.2 were mobilized at the shielded center piles for pile spacings of 5.0 d and 6.0 d , respectively. The measured maximum dragload of the center pile in the group at 5.0 d and 6.0 d spacing was only 53% and 75% of the measured maximum dragload of an isolated single pile, respectively. Correspondingly, the measured downdrag of the center pile was reduced to about 57% and 80% of the isolated single pile. Based on the numerical analyses, it is revealed that sacrificing piles “hang up” the soil between the piles in the group and, thus, the vertical effective stress in the soil so reduced, as is the horizontal effective stress acting on the center pile. This “hang-up” effect reduces with an increase in pile spacing. For a given pile spacing, shielding effect on dragload is larger than that on downdrag. En ligne : http://ascelibrary.org/doi/abs/10.1061/%28ASCE%291090-0241%282008%29134%3A9%2812 [...]