基于共同作用原理的桥梁承台受力分析的新方法

本文从上部结构－承台－桩基共同作用的观战出发，利用最小势能原理，导出了上部结构－承台－桩基共同作用时桥承台受力的基本方程，进而给出了求解承台内力的方法。     

加固承载力不足灌注桩的方法

通过加固桩底持力层和在桩周增加加筋旋喷桩提高基桩的端承力和摩擦力,同时增加承台,使旋喷桩与原基桩共同作用而提高基础承载力,可达到加固承载力不足灌注桩的目的.文中以某大桥桩基施工为例,介绍了一种加固承载力不足灌注桩的方法.     

城市高架桥跨地铁的大跨径承台设计

西安某高架桥工程部分线位与地铁四号线重叠,桥梁基础为避开已建地铁隧道,需采用大跨径承台跨越。以该工程为背景,对预应力混凝土实心承台和普钢-预应力混凝土混合空心承台这两种大跨径承台分别采用有限元软件进行计算,同时对两种承台的优缺点进行对比分析,论证两种承台方案的安全性及合理性。计算表明,两种承台的强度及抗裂性能均满足规范要求,但预应力混凝土承台张拉预应力时在桩顶产生附加弯矩,对桩基影响较大,而混合承台施工期间采用分段浇筑,预应力在系梁与桩基连成整体前张拉完成,对桩基影响较小,推荐采用普钢-预应力混凝土混合空心承台。     

大型预应力梁式承台力学性能试验研究

在城市高架桥梁建设中,经常出现桥墩基础与地下结构相冲突的问题,大型桩基梁式承台结构可以很好地解决这一问题。梁式承台在高架桥跨地铁线工程应用中逐渐增多。以武汉市某立交桥与地铁交叉建设项目为背景,选取项目的地下预应力梁式承台为原型,设计了1∶10的预应力钢筋混凝土缩尺模型,并进行了静荷载破坏试验,同时利用有限元软件ANSYS对模型进行了数值计算。通过整理数据研究了结构的承载能力、混凝土的开裂过程及极限状态破坏模式等力学响应规律,并用有限元方法对试验过程进行了模拟,计算结果和试验数据对比吻合较好。结果表明,梁式承台拥有较大的承载力和抗变形刚度,可以满足实际工程的要求。     

龙岗大桥基础加固设计

介绍了龙岗大桥箱梁裂缝、桩基保护层脱落等结构病害,并对产生病害的原因进行了分析。通过建立有限元计算模型对原桥的承载力状况进行了评价,并在这些基础上,提出了采用预应力混凝土承台的桩基托换技术进行基础加固以达到恢复承载以及满足正常使用的要求,并以计算分析的手段对加固方案进行了验证。研究成果可供类似桥梁加固借鉴和参考。     

沉降控制复合桩基承载力发挥性状研究

基于前人的研究成果提出改进广义剪切位移法,结合以往学者的研究成果和实测数据,对沉降控制复合桩基的极限承载力发挥性状做了分析.另外,还通过考虑桩土相对滑移的三维弹塑性有限单元法,分析了桩端持力层刚度对沉降控制复合桩基承载力发挥性状的影响.分析表明,沉降控制复合桩基的极限承载力大小可认为与承台底土极限承载力和群桩极限承载力之和大小相当;桩端持力层刚度对复合桩基的承载力发挥起显著影响作用,桩端持力层刚度越高,桩的极限承载力越难以完全发挥,沉降控制复合桩基的极限承载力将小于群桩极限承载力与承台底土极限承载力之和.     

根式基础在密实砂土地区的应用研究

某连续梁桥位于密实砂土地区,基础形式为4根1.5m摩擦桩,上部设置承台。若用2根根桩组成的根式基础替代原基础结构,取消承台,则可有效缩短工期,节约造价。该文结合密实砂土的力学特性,通过理论分析结合Ansys、FLAC~(3D)数值模拟计算表明:(1)在保持桩长不变的前提下,基础采用2根Ф2.5m根桩,取消承台,竖向承载力满足设计要求,且安全系数为原设计的2.28倍;(2)根式基础根键可以增大桩基侧摩阻面积,从而提高桩基承载力,但增加幅度较小;(3)根式基础根键可以大幅度提高桩基底面承载面积(桩身底面与根键底面之和),且密实砂土层底面承载力容许值较高,根式基础底面承载力大幅度提升,占整桩竖向容许承载力的比值达到69.8%。     

增补桩基加固法系统研究

介绍了针对桥梁下部结构的增补桩基加固法,对地基承载力不够采用在桩基础的周围补加钻孔桩或打入钢筋混凝土预制桩并扩大原承台,并将承台与桩顶连接在一起,以此提高基础承载力,增加基础稳定性,从适用条件、力学特点、设计计算、构造措施及工序质量控制等方面进行了系统的归纳总结,供同行参考。     

某斜拉桥承台计算及分析

承台作为桥梁下部结构的主要承重构件,具有承上启下的作用,其安全性至关重要,且桩基承台受力较为复杂。本文以某公路斜拉桥为工程实例,根据规范中的方法对该桥承台进行正截面、斜截面及抗冲切承载力计算。其中承台正截面承载力按"撑杆—系杆"体系计算,承台抗冲切承载力分别计算了墩柱向下冲切及角桩向上冲切承载力。经计算,该桥承台正截面、斜截面及抗冲切承载力均满足规范要求。     

江番高速公路管桩竖向承载力试验研究

基于现场试验,探讨了管桩现场施工中的质量控制,并利用软件建立土体与桩共同作用的数值模型,将有限元应用于桩-土结构进行三维有限元数值计算。分析了预应力管桩在竖向荷载作用下的承载力特性以及变形特性,并将桩在逐级加载下的沉降规律与现场静载实测结果做了对比,验证了管桩施工质量控制对承载力的影响,其结果对以后桩-土模拟及桩基工程设计有一定的参考价值。     

复合地基中桩帽作用数值分析及桩帽承载力计算

采用三维快速拉格朗日分析程序,依据某路基试验段的工程地质和设计施工情况建立了路堤荷载下带桩帽刚性桩复合地基数值分析模型,分析了桩帽直径变化对刚性桩复合地基沉降的影响,结果表明:桩帽直径的增大能够起到提高桩荷载分担比、减小复合地基总沉降和桩土沉降差的作用,桩帽直径的变化对下卧层沉降的影响较小。根据相关文献的研究成果,建立了路堤荷载下素混凝土圆板桩帽和倒圆台桩帽的承载力计算方法,并结合实例验证了承载力计算方法可靠性。研究成果可为路堤荷载作用下刚性桩复合地基中素混凝土桩帽的设计提供参考。     

逆作法桩复合基础水平承载性能试验研究

为研究砂性土中逆作法桩复合基础在水平静荷载下的承载特性,进行了模型桩系列试验,包括单桩、承台单桩、逆作法单桩以及高承台8桩和逆作法8桩。通过测试,比较分析它们在水平荷载下的位移变化,得出桩在水平荷载下承载特性,结果表明:逆作法桩基比普通桩基承载力高。     

盾构切桩后桩基对管片作用力确定及控制措施

为获得盾构切除桥梁桩基后残桩对管片的竖向荷载及残桩的承载力，评估切桩后桥梁和盾构隧道结构安全，开展残桩对管片作用力的计算分析。首先，分析盾构切桩后残桩对管片作用力的影响因素，包括桩长减短、施工扰动及桥桩竖向刚度变化等。然后，在考虑这些因素影响的基础上建立残桩承载能力和所受竖向荷载计算公式，并以具体工程为例进行计算对比，结果表明： 本工程残桩承载力无法满足所受竖向荷载，需进行残桩周围地基加固；通过对地基注浆加固计算，残桩承载力可满足竖向荷载，能够保证管片和上部桥梁结构安全。最后，根据理论和实例分析，提出减小残桩对管片受力影响的施工控制措施，包括减小施工扰动、提高桩侧摩阻力及加强管片配筋和螺栓强度等。     

地铁车站超宽深基坑内既有高架桥梁桩基托换关键技术研究

佛山地铁2号线换乘车站张槎站基坑宽50.3 m,深16.9 m,局部位于既有禅西大道桥下（净高仅7 m）。为解决低矮空间下超宽深基坑支护、既有高架桥桩基托换等难题,提出如下技术措施： 1)采用高桩承台桩基托换技术对位于车站中央桥桩进行托换,托换承台高于车站基坑面,基坑内支撑穿过新旧桩基形成对撑,内支撑与新旧桩相对独立; 2)地下连续墙幅宽调整为4 m,采用小型钻机成槽,以改善桥下施工工艺; 3)地下连续墙与两侧既有桩之间增加防塌孔措施; 4)基坑内支撑均采用混凝土支撑并加临时立柱以增加内支撑稳定性。以上措施解决了托换体系与车站基坑相互影响的问题,确保了低矮空间下超宽深基坑施工安全及既有桩基的安全。经数值计算论证、现场施工验证,提出的超宽深基坑内既有高架桥梁桩基托换关键技术是合理、安全、可行的。     

考虑时效的散体材料桩复合地基承载力计算

针对散体材料桩复合地基承载力随时间延续而增长的现象，基于复合地基承载力计算的面积比公式，分别对桩体和桩周土体承载力的时效进行分析，提出了一种考虑时效的散体材料桩复合地基承载力的方法，并给出了公式中重要参数的参考值。最后结合某一工程实例，对一具体的碎石桩复合地基的承载力进行时效分析，其结果表明，在进行散体材料桩复合地基的承载力计算时考虑时效是很有必要的。     

双速度法检测基桩完整性试验研究

基桩低应变测试法被广泛应用于测试桥梁基桩、打入桩和抗滑桩等的完整性。但是,桩顶非自由的情况测试就非常困难。此时可采用双速度法检测,此方法也适于测试已有建筑物下的基桩及基桩与上部结构相连且桩长未知的情况。通过16根有承台和无承台模型桩的单速度和双速度测试,取得766组数据进行分析,得出此方法完全可以应用于工程基桩检测中,对基桩完整性检测具有现实意义。     

水平加筋与散体材料桩组合型复合地基承载力计算

研究了单层水平加筋与散体材料桩组合型复合地基的承载力计算方法。在同时考虑水平向加筋体的约束作用及桩土接触面存在剪切力的基础上,依据极限平衡条件推导出水平向加筋和散体材料桩双向组合型复合地基承载力计算公式,可以同时考虑水平加筋以及桩体和土体重力对地基承载力的贡献。通过工程实例,探讨了土体的内摩擦角、粘聚力、桩土接触面的摩擦角以及水平加筋对复合地基承载力的影响。分析结果表明,提高土体的内摩擦角、粘聚力、桩土接触面的摩擦角等可以提高复合地基承载力;其他条件相同时,桩顶设置水平加筋层后,地基承载力可以得到较大提高。     

土工格室＋碎石桩复合地基承载机理及承载力计算方法探讨

针对土工格室＋碎石桩复合地基这一新型地基处理方式，首先，全面分析了其独特的承载机理，在此基础上，着重对其承载力计算进行了研究。将该结构分为上下两部分分别考虑，对于底层的碎石桩复合地基，引进圆孔扩张理论，导出了桩体与土体承载过程中的应力应变计算公式，并充分考虑碎石桩与桩间土的相互作用及布桩方式影响，得到其承载力计算方法；而后结合土工格室的受力特点，提出格室垫层承载力计算公式。最后，通过算例，验证了文中计算公式的可行性。