高速铁路黄土路堤结构动力响应数值分析

运用FLAC3D内置FISH语言编程实现列车荷载的施加，分析了两种黄土路堤结构在动荷载下的响应特征，并探讨桩板结构桩间距对路堤动力响应的影响。结果表明:桩板结构路堤各层的竖向位移均比无桩板结构的大；两种模型的动应力均沿线路横向呈马鞍型不均匀分布，轨下位置处动应力最大，桩板结构路堤峰值动应力比无桩板结构的大；桩间距为4 m时，基床表层表面位移最大，桩间距为3，2 m时，基床表层位移基本一致，并且比4 m时小，桩间距在2~3 m时基床表层表面位移较小。通过模拟结果发现，无桩板结构路堤动力响应比桩板结构路堤的小，在不考虑别的因素条件下，采用无桩板填土路堤结构较为合理。     

空腹式PC连续刚构桥结构设计参数经济性比较

为了探讨空腹式PC连续刚构桥关键结构设计参数对上部结构经济指标的影响规律,以及关键结构设计参数的合理取值范围,首先针对主跨290 m的空腹式刚构桥,采用正交试验方法,研究了根部梁高、梁底曲线幂次和下弦梁高3个参数对上部结构经济指标的影响;然后针对主要因素,研究了根部梁高对主跨210、250、290、330和370 m的空腹式刚构桥上部结构经济性的影响规律。结果表明:影响上部结构经济指标的各因素主次顺序为根部梁高下弦梁高梁底曲线幂次,其中根部梁高和梁底曲线幂次主要影响预应力造价,而下弦梁高主要影响混凝土造价;当根部梁高取主跨的1/8~1/7,梁底曲线幂次取2.75,下弦梁高取主跨的1/50时,上部结构的经济性最优。     

郑西客运专线埋入式连续桩板结构仿真分析

结合郑西客运专线新华山车站的桩板结构工点,利用SAP2000对桩板结构在恒载、列车荷载和温度荷载作用下的变形特性和内力分布规律进行系统分析,对具有不同设计参数的结构分别建立计算模型,通过计算分析各设计参数对结构的影响,从中得出荷载变形和内力分布的基本规律。埋入式连续桩板结构的最大荷载响应发生在结构端部;改变主要设计参数,既能改变荷载响应的数值大小,又可改变其分布规律。     

桩板结构路基沉降影响因素的有限元分析

对无碴轨道桩板结构路基的沉降进行了三维有限元分析，采用ANSYS有限元软件，基于弹塑性本构关系，用面-面接触单元来考虑桩土间的接触问题，分析了桩板结构路基沉降的影响因素及其变化规律，指明影响路基沉降的重要参数，为今后桩板结构路基的沉降计算及数值模拟提供参考。     

基于正交试验法的单塔斜拉桥方案优化

以正交试验原理为基础,建立预应力混凝土单塔斜拉桥方案优化模型,选取5个关键设计参数作为主要因素,9项体现力学、经济性能的关键指标作为计算分析对象。利用4水平正交表L16(45)安排16个正交试验方案,采用有限元分析试验模型在恒、活载作用下的力学响应,得到各因素与指标的关系曲线。对试验结果采用极差分析方法,得到各因素对指标的重要性影响程度,从而确定各因素最优水平,得到单塔斜拉桥最优布置方案。     

西安黄土地区桥梁桩基侧摩阻力的合理取值

结合西安及周边地区铁路高架桥、高速公路、市内立交3个试验区共8根不同几何尺寸试桩的静载荷试验,分析各试桩的承载特性和荷载传递规律,浸水对黄土湿陷性、桩基承载力的影响,以及各试桩极限状态下桩周土体侧摩阻力的发挥情况。结果显示,当黄土密实度为稍密时,建议桩侧阻力取值范围为60~80kPa;当黄土密实度为中密时,建议桩侧阻力取值范围为70~95kPa;当黄土密实度为密实时,建议桩侧阻力取值范围为85~110kPa。     

考虑桩与冻土相互作用的单桩轴向静载数值分析

依据弹性地基梁的基本理论,提出了冻土弹簧刚度的计算方法,依托格尔木多年冻土桩基试验场试验桩,采用ANSYS中的实体单元和弹簧单元模拟桩与冻土的相互作用,基于“m”法建立了单桩桩土空间体系的有限元模型,进行轴向静载分析,有限元计算结果与实测值吻合较好,并与RANDOLPH法进行了比较。结果表明:文中提出的土弹簧刚度的计算公式能更好地反映多年冻土区桩土的相互作用效应,证明了该文方法的可行性。最后通过参数分析,给出了格尔木多年冻土区试验桩地质条件下单桩影响半径系数的取值范围,讨论了“m”值及配筋率对单桩Q-S曲线的影响。     

基于正交数值试验法深厚软土区复合地基按沉降控制优化设计

基于正交试验设计方法,提出一种基于响应面沉降代理模型的深厚软土区水泥搅拌桩复合地基优化设计方法。该方法首先利用正交试验设计方法进行试验方案设计;再采用有限元方法进行复合地基沉降的计算,并通过响应面法建立复合地基的沉降代理模型;然后,以复合地基沉降为约束条件工程造价为目标函数建立复合地基优化设计数学模型。最后,基于粒子群算法对该数学模型进行全局寻优,并输出满足规范要求的最经济的深厚软土区水泥搅拌桩复合地基加固方案。     

桩板结构在深厚软基高速公路过渡段处理中的应用

针对高速公路深厚软基过渡段处置的困难与不足，结合公路工程特点，引入铁路领域桩板结构地基处理方法。结合具体工程案例，基于非饱和渗流-固体力学耦合数值分析理论，对比分析一般悬浮桩与桩板结构在过渡段的处理效果并进行关键结构的参数分析。结果表明：对比过渡段工后差异沉降、总沉降、水平位移等评价指标后，桩板结构相比一般方案对过渡段的处置效果更优越；差异沉降受桩体间距影响较敏感，实际设计中需多次试算以保证工程设计经济性；混凝土板厚度是控制差异沉降的关键参数，较大的混凝土板厚度可有效改善深厚软基上各结构间的过渡效果。     

陡坡路基椅式桩板结构关键设计参数影响性分析

针对兰渝铁路陡坡路基地段,传统支挡结构已难以满足工程要求,则可采用椅式桩板结构。基于椅式桩板结构设计的基本理论,运用ABAQUS有限元软件建立三维模型,对椅式桩板结构进行了分析,研究关键参数对结构的影响。多组的比较分析表明:主桩、副桩与桩间土协同作用效果明显,坡率的变化不影响结构的受力,结构具有较大的刚度,可有效地限制陡坡路基的侧向变形;排距及纵向桩间距对椅式桩板结构受力影响较大,合理选择排距及纵向桩间距可获得较好的抗滑支挡效果。     

高路堤边坡快速综合评价模型研究

基于某典型高路堤边坡,建立有限元强度折减模型;采用正交试验法对各定量影响参数进行敏感性分析,为高路堤边坡快速评价模型参数权重取值提供理论依据,得到各主要因素排序为：填方高度>黏聚力>重度>坡率>内摩擦角>卸载平台宽度>台阶高度。初步建立高路堤边坡快速评价模型中各评价参数的权重值、分级评分标准和最终评价标准。快速评价模型对边坡稳定性的评价结果与安全系数法的评价结果具有较好的一致性。     

基于正交灰关联分析的改性沥青性能影响因素分析

针对SBS改性沥青改性效果多评价指标、多影响因素等特点,运用正交设计并结合灰关联分析法对可比方案通过综合评价选出最优方案.借助灰关联分析,计算各指标在评价改性效果中所占的比例,应用正交试验对各影响因素进行分析,综合评价改性沥青的改性效果.试验结果表明:正交试验与灰关联分析相结合能给出各指标影响权重大小、因素主次顺序及最优方案,为综合评价改性沥青技术性能提供理论依据.     

库仑主动土压力系数影响因素的敏感性分析

讨论了库仑主动土压力系数影响因素:墙背倾角、填土内摩擦角、填土坡角、墙背与填土间的外摩擦角等4个参数的合理取值范围.在参数合理取值范围内,以所取某一参数组合为例,采用正交试验分析法,进行了多因素敏感性分析,得出了相应的库仑主动土压力系数对不同参数的敏感度大小关系和敏感度的变化趋势.据此,进一步提出了针对挡土墙工程在设计、施工、运行管理中的相关建议.     

基于灰关联分析的阻燃剂选择

该文针对阻燃剂品种多、试验量繁多等特点,提出正交试验方案;针对阻燃改性效果多评价指标及多影响因素的问题,引入灰关联分析法计算出各指标在评价改性效果中所占的比例。试验结果表明:正交试验与灰关联分析相结合能确定出影响因素主次顺序及最优方案,为综合评价阻燃改性沥青技术性能提供理论依据,克服了各指标单独评价时产生的矛盾。     

地铁路基桩板结构施工对既有高速铁路路基的影响研究

针对城市轨道交通与既有高速铁路并行段桩板结构路基施工问题,运用有限元软件Plaxis 3D Tunnel建立三维有限元模型,分析计算了不同桩长、下卧层土体和间距下地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基水平位移及沉降。结果表明:由地铁桩板结构路基施工引起的既有高速铁路路基变形较小,而桩板结构路基填土才是引起其位移的主要因素。     

含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化设计方法及应用

根据含软弱面岩质边坡的岩体结构特点,概化出含弱面岩质路堑边坡开挖坡角优化模型。建立了基于极限平衡方法的计算含软弱面岩质边坡最优开挖坡角的方法。将这种方法运用于某公路路堑高边坡的实践中,确定了影响其最优开挖坡角因素并确定了正交试验方案表,采用正交试验对各因素进行了敏感性分析,确定了该公路含弱面岩质路堑边坡的最优开挖坡角的合理取值范围,最后通过对该公路边坡实例的分析,证明这种计算模型作为一种计算最优开挖坡角简便途径的有效性和实用性。     

水平荷载作用下单桩承载力影响因素分析

依据现场实测资料合理确定数值计算方法,据此对湿软地基条件下影响管桩单桩水平承载力的主要因素进行了控制分析.计算结果表明:数值计算结果与实测资料具有较高的吻合度,计算方案合理可行;桩径和桩周土体刚度是影响单桩水平承载力的主要因素,其次为桩长、桩身壁厚、桩体刚度和土体黏聚力值,土体密度和土体内摩擦角的影响相对极小;推荐采用增大桩径、表层土体改良和设置垫层等措施提高单桩水平承载力,其中桩周土压缩模量提高推荐范围为≥15 MPa,表层土体改良深度推荐范围为2～3 m,垫层设置厚度推荐范围为1～2 m.     

基于FLAC3D的单桩静载模拟桩土接触面参数敏感性研究

原位静载试验结果与数值模拟结果常出现较大偏差,原因是计算模拟中桩土接触面参数取值不准确,且不同参数对计算结果敏感性不同。为使模拟结果对实际工程具有更强的实践意义,应逐一研究桩土界面参数对计算结果的影响规律,针对性地提高桩土界面参数取值的准确性。基于FLAC3D,控制改变接触面单元黏聚力c、内摩擦角φ、接触面刚度Kn和Ks取值,获得每个参数对静载试验结果的敏感程度。结果表明:桩土界     

岩溶软土区高速公路复合地基参数对路基沉降敏感性分析

选取岩溶软土区高速公路典型断面建立三维有限差分模型,设计正交试验研究CFG桩复合地基设计参数对路基沉降的敏感性,并用数理统计中极差和方差分析法分析正交试验结果。研究表明:当CFG桩进入较好持力层后,增加桩长对沉降控制的作用有限,通过适当增大桩径可明显减少复合地基沉降;同时,在复合地基沉降因素敏感性分析中,方差分析法的结果具有更大区分度。     

围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型试验研究

目前跨江河大桥常采用围堰进行下部结构施工,围堰主要靠钢管桩和封底混凝土之间的粘结力抵抗水浮力和其他荷载,为研究围堰封底混凝土与钢管桩间粘结力的主要影响因素,并得到粘结力的可靠取值,制作了4组9个围堰封底混凝土与钢管桩粘结力模型。模型中部采用中空钢管模拟钢管桩,下部的封底混凝土按现场施工工艺浇筑,在钢管桩上部设置反向牛腿与下部封底混凝土构成自平衡加载体系,中间采用千斤顶模拟实际围堰的受力状况进行分级加载试验,并进行了仿真计算分析。结果表明:C25封底混凝土粘结力为0.3~0.54 MPa,目前设计使用的粘结力经验值偏安全;混凝土强度等级越高,粘结力越大;封底混凝土厚度与钢管桩直径的比值对粘结力影响不明显;施工工艺和钢管桩表面状态对粘结力影响较大。