转体施工连续刚构桥主墩群桩基础受力分析

转体施工连续刚构桥在跨铁路桥型中具有施工干扰小、工期短的突出优点,其在中国应用日益广泛。桥梁转体施工时,上部结构及主墩自重全部由球铰传递至墩底承台,承台受力状态与成桥阶段差异显著。该文结合武汉市长丰大道跨汉宜铁路、汉丹铁路转体施工连续刚构桥群桩基础设计,建立承台-桩-土整体分析模型,分析转体球铰集中荷载作用下群桩基础的受力性能。结果表明:考虑桩-土接触的数值分析方法模拟球铰集中荷载作用下群桩基础荷载传递机理是可行的,并据此验证了承台结构设计的合理性。     

承台对桩基础p-y曲线及水平土体抗力系数的影响分析

为了研究承台影响下桩基础p-y曲线以及水平土体抗力系数的变化规律,基于三维快速拉哥朗日分析软件FLAC~(3D),建立了桩-土-承台相互作用模型。通过这一数值模型,对不同承台大小、不同长度的单桩在不同的侧向荷载作用下的情形进行了数值模拟。根据数值模拟的结果,分析了桩侧土体的侧向抗力和桩基础的p-y曲线。结果表明:承台的尺寸大小会影响桩基础p-y曲线的变化规律,引起土体对桩基础的侧向反力的变化;对于不同长度的桩,土体对桩基础的侧向承载能力随着承台尺寸的增大而不断提高,此规律对不同长度的桩都具有适用性;承台会影响单桩的最大侧向抗力的位置,且在达到极限荷载时,承台对土体的影响主要局限在桩体长度的第一个1/4深度区域内;对于无承台的桩基础,除反弯点与桩底端位置外,水平抗力系数基本与K法吻合;随着承台的增大,抗力系数的总体变化趋势不变,但在桩底端处的抗力系数会变为0,与不考虑承台作用时的结果差别较大。研究结果对桩-土-承台系统在侧向荷载作用下的设计提供了一些有价值的参考依据。     

柔性桩与土相互作用非线性分析的增量传递矩阵法

对桩侧土采用非线性荷载传递函数,对桩端土采用线性荷载传递函数,同时考虑桩周土所分担的荷载对单桩荷载传递规律的影响,利用增量荷载传递矩阵法及微分方程的近似解法--子域法,推出了刚性承台下柔性桩与地基非线性相互作用的近似解析算式。为了验证该方法的可行性,通过试验将试验结果与有限元结果及该方法所得结果进行了对比,对比表明:该理论解与现场实测值、有限元计算值都非常接近。     

公路桥梁高承台桩基沉降分析研究

桩基的沉降计算是桩基工程设计不可忽视的关键问题之一。为探讨高承台桩基沉降特性，基于荷载传递法提出一种高承台桩基沉降计算方法，并采用多组不同参数对某高承台群桩的沉降特性进行了比较计算和深入分析，得到了多个影响因素下群桩沉降的变化规律。     

桩土荷载非线性传递机理探讨

桩基础顶部在受到竖向荷载作用时,荷载沿桩身向下传递的过程是通过不断克服桩侧摩阻力而向桩端传递的,这是个复杂的非线性过程.介绍了3种数学模型即理想弹塑性模型、双曲线模型和指数模型模拟桩土荷载传递的复杂非线性过程,并重点介绍了指数模型在实际工程中的应用.     

港珠澳大桥埋置承台施工关键技术研究及改进

以港珠澳大桥埋置承台工艺试验项目为例,对埋置承台施工关键技术进行研究,成功解决了钢管桩高精度施沉、墩台和钢管桩之间止水、止摆等技术难题,为桥梁主体工程优化设计及施工提供了技术支持。     

临沂市北京路沂河桥桥头堡结构设计分析

北京路沂河桥东、西两岸分别设置四座桥头堡,结构形式为四柱围合的框架结构,与拼宽桥桥墩共用承台桩基础。地震作用分析同时考虑建筑与桥梁设计的最不利荷载作用,对桥头堡在桥面位置、承台桩基础、楼顶平台3个薄弱部位进行重点分析。首先介绍了桥头堡主体结构在地震作用下不会与拼宽桥发生碰撞;其次分析了合并承台后会改变群桩基础中各桩位的受力情况,受桩-土-结构相互作用体系的影响会增大拼宽桥墩身荷载及桩基础总地震荷载;最后对观光厅立柱及核心筒进行抗震分析,并介绍了避免顶部平台剪力滞效应所采取的措施。     

超长桩基础模型拟动力试验研究

随着超长桩基础在基础工程中的广泛应用,研究超长桩基础在地震作用下的响应规律十分必要。依据模型试验相似理论,设计并制作四桩-承台超长桩基础模型,埋入砂箱,进行不同地震波作用下砂箱-超长桩基础模型拟动力试验。通过在桩身粘贴电阻应变片,测得桩身应变时程曲线,换算出桩身内力,并绘制出桩身内力包络图,得出在地震作用下桩体模型的动力响应规律,为超长桩基础抗震性能研究提供一些参考。     

采空巷道上方桥梁群桩基础受力特性数值分析

以合肥至福州高速铁路采空巷道上方官山底特大桥群桩基础为对象,采用FLAC3D软件分析采空巷道上方桥梁群桩基础在荷载作用下的受力特性,得出不同工况下群桩的桩轴力、桩侧摩阻力、桩间土应力、桩顶应力和桩荷载分担比等受力规律。研究结果表明:在承台刚度较大,桩身较长的情况下,采空区对桥梁群桩基础受力影响不大,群桩基础能很好地对采空区进行处理。     

公路桥梁高承台桩基沉降分析研究

桩基的沉降计算是桩基工程设计不可忽视的关键问题之一.为探讨高承台桩基沉降特性,基于荷载传递法提出一种高承台桩基沉降计算方法,并采用多组不同参数对某高承台群桩的沉降特性进行了比较计算和深入分析,得到了多个影响因素下群桩沉降的变化规律.     

多元复合地基荷载传递的试验研究

根据刚柔性桩组合的多元复合地基的静载荷试验数据,分析了多元复合地基中刚性桩、柔性桩的桩顶应力及桩端应力随上部荷载的变化;刚性桩桩身荷载传递规律;不同褥垫层厚度对桩顶应力及桩身荷载传递的影响。试验结果表明:刚柔性桩桩顶和桩端应力随着上布荷载的增加而增大;刚性桩桩身最大轴力不在桩顶,桩身负摩阻力随着深度增加而减小;随着垫层厚度的增加,刚性桩桩身负摩阻力增大,最大轴力位置下移。     

钢筋混凝土旋扩变形桩的静载荷试验研究

通过对钢筋混凝土旋扩变形桩的静载荷试验,研究旋扩变形桩的荷载传递过程,尤其是扩大头在承担荷载方面发挥的作用,提出了该桩理论计算公式中各项系数取值的建议。     

软土地区铁路桥大直径群桩基础的大型厚承台设计实践

针对软土地区铁路桥大直径超长群桩基础,以甬江铁路桥为背景,采用有限元数值分析(三维实体模型)、撑杆-系杆体系、梁式体系3种计算方法对超大桩头力、不等长桩的铁路桥梁大型厚承台进行计算。结果表明,不等长桩的大型厚承台在强大荷载作用下,基础位移及基础变位所致塔顶位移均不显著,而承台底面主拉应力较大,需作配筋设计和验算。     

高陡斜坡作用下群桩基础设计计算方法

基于陡坡双桩柱基础探讨了陡坡群桩基础承载机理,提出了陡坡与群桩相互作用简化分析模型,得到了陡坡群桩基础的等效分析模型,即侧向受荷高承台嵌岩群桩基础分析模型;综合考虑滑坡推力与简化分析模型建立了基于结构位移法的陡坡群桩基础计算分析方法,并提出了同时考虑稳定安全与经济最优的陡坡群桩基础优化设计方法。研究结果表明：陡坡群桩基础应尽量减小承台底部至最危险滑动面的距离,嵌岩深度为4倍桩径时能满足工程要求,群桩基础至坡面的距离不小于4倍桩径要求时符合工程实际。     

桥梁群桩基础沉降计算

考虑群桩基础间土的分层、桩对土的“加筋效应”及桩与桩相互作用情况下的剪切变形传递法用于计算桥梁群桩基础沉降，并将计算结果与规范方法进行比较。     

基于剪切位移法的桩基承台梁分析

为探讨桩基承台梁中桩-土-承台梁的相互作用,首先基于剪切位移法得出Gibson地基中刚性桩与非刚性桩桩顶荷载与桩顶位移之间的关系矩阵,通过综合方法获得承台梁的总刚度矩阵,进而获得桩基承台梁上外力与桩顶位移的关系矩阵,并编制出相应的VB计算程序.最后,基于所建立的模型和编制的计算程序,结合某算例分析了桩距、承台梁刚度对承...     

不同桥墩形式对转体桥承台关键部位受力的影响

以内蒙古京包铁路分离式立交桥转体施工控制为背景,采用ANSYS软件建立了实体式圆形桥墩、实体式方形桥墩和多柱式桥墩等3种主墩形式的精细化模型,通过计算分析与实测值的对比,验证了数值分析方法的可行性。通过对钢转盘、桩等关键受力部位的计算,对比分析了转体桥承台在不同墩台组合形式下,承台关键部位的受力模式,得出了各种墩台组合形式的优缺点,为大吨位转体施工桥梁墩台形式的选择提供参考。     

桥梁桩基础有限元模型研究

根据现行桥梁基础规范的计算理论,研究了通用有限元程序建立完整桥梁桩基础模型的方法:用一系列水平弹簧模拟桩侧土对基桩的水平反力作用;用一桩底竖向弹簧来模拟桩底土对基桩的支承反力;用一系列竖向弹簧来模拟桩周土摩擦力的作用。首先,结合以前的研究基础给出了水平弹簧和桩底竖向弹簧刚度的计算公式,然后根据桩侧摩擦力产生原理,重点详细推导了桩侧系列竖向弹簧刚度的计算公式。最后,根据桩基础计算的特点,对桩基础建模过程中值得注意的特殊问题进行了说明:包括承台与桩顶的连接要求、弹性模量的折减、地面线以下桩自重按一半考虑以及桩侧竖向弹簧刚度计算公式的适用范围。     

特大型桥梁群桩基础承载特性离心模型试验研究

苏通大桥超大型主桥索塔群桩基础置于第四系土层中,其承载变形特性是设计急待解决的技术问题。通过离心模型试验,研究了5种工况下主桥索塔群桩基础的竖向承载变形特性,分析了承台竣工、裸塔竣工、成桥阶段群桩基础的沉降及桩顶荷载分布规律。结果表明,5种工况下主桥索塔群桩基础的极限承载力大于5 000 MN,成桥阶段的总沉降为148~186 mm,基础整体稳定,桩顶荷载成W形分布,桩底注浆和冲刷形态对群桩基础的承载变形特性有一定影响。     

高桩承台靠船墩群桩水平受力简化分析

在船闸及河道中广泛应用的靠船墩、防撞墩等高桩承台结构承受较大的水平荷载,多采用群桩基础,而群桩受力分析比较复杂,有必要进行简化研究。以高桩承台靠船墩桩群为研究对象,分析了最不利工况,即撞击力作用通过靠船墩角点,且呈切线方向。通过典型的钢管桩三桩墩台进行分析,进一步推广到其他群桩结构,推导出简化公式。