疏排桩支护结构内力与变形有限元数值分析

针对离心模型试验建立了三维有限元数值模型,通过与试验的比较验证了模型的可靠性,并与规范法中的m法进行了比较分析,最后结合悬臂排桩支护结构实例分析了桩身截面尺寸、桩间距和土体强度参数对桩身内力和变形的影响规律。研究结果表明：采用m法进行排桩支护结构设计偏于保守,与m法相比三维有限元法计算结果与离心机试验结果更为接近;桩身弯矩和桩顶水平位移随桩间净距的增加近似呈线性增加,随着土体黏聚力和内摩擦角的增加近似呈指数形式衰减。     

非等桩径荤素桩组合咬合桩受力计算模型研究

针对咬合桩等效成地下连续墙的理论计算模型中的不足,本研究考虑钻孔咬合桩中荤素桩之间桩径相对大小的影响及素混凝土桩的刚度折减效应,推导出修正后的等效刚度的咬合桩受力与形变理论计算模型.依托深圳市城市轨道交通12号线太子湾站主体围护结构咬合桩工程,采用Midas/GTS NX有限元软件建立了数值模拟,分析了基坑开挖全过程围护结构的受力机理与变形规律,验证理论计算模型.研究结果表明:随着基坑开挖,围护结构最大水平位移最终收敛于10 mm左右.开挖工况下,围护结构的内力与变形增长较快,尤其第三层土开挖完成后结构内力迅速增长.验证了该理论模型能够有效预测基坑施工过程中钻孔咬合桩的内力与位移发展规律,可为围护结构的合理设计与安全施工提供理论指导.     

横向受力桩中剪切变形影响的分析

本文利用有限元法计算考虑剪切变形时横向受力桩的内力和位移,并以此分析了剪切变形对桩 顶位移和桩身最大弯矩的影响。分析认为:按现有铁路工程技术规范进行的横向受力桩基设计, 剪切变形的影响极其微小,可以略去不计。      

预应力锚拉式桩板墙的二维有限元计算

用二维有限元法计算了墙面桩在6种典型工况下的弯矩及位移、锚定桩与围岩的接触应力及位移、填土沉降及土压力和锚索内力等，计算结果与原型观测和弹性约束地基系数法等的结果基本一致．计算结果表明。预应力锚索能有效地减小墙面桩的弯矩及位移．     

基于“m”法的横向受力桩综合刚度有限元分析

基于m法对弹性土抗力的假设,结合有限元基本原理,考虑桩土相互作用后横向受力桩的综合刚度——通过将桩侧土的刚度与桩身刚度叠加进行分析.结合算例计算出桩身变位和内力,并与m法的幂级数解计算结果相比较.综合刚度有限元法的算法简洁,适用范围广,便于编制程序计算和控制,精度也能满足工程要求.     

嵌岩抗滑桩底端支承条件有限元分析

考虑桩岩相互作用,采用平面弹塑性有限元方法对嵌岩抗滑桩进行内力分析。同时采用传统K值法,桩端支承条件分别按固定、铰支和自由考虑,计算出3种不同支承条件下的桩身内力,并分别与有限元法的内力计算结果进行比较。分析结果表明:传统K值法采用桩端固定支承条件得到的桩身内力更接近有限元分析结果,故在嵌岩抗滑桩工程设计中,桩端支承条件应按固定端考虑。     

轴向力对横向受力桩的影响

本文根据桩的足尺试验与用有限元法计算桩的内力和柱移的结果,分析了轴向力甘横向受力桩的影响,得出如下结论:轴向力对横向受力桩的内力和位移的影响都很小,在按现有规范设计横向受力桩时将其略去不计是可行的。      

弹性地基有限元法在基坑工程中的应用

基于弹性地基有限元法,利用等效文克尔弹性地基梁模型,采用模块化处理方式模拟基坑开挖的各种影响因素,编制C语言有限元分析程序对围护结构进行分析计算.程序结合采用弹性法,考虑其中的不足,在迭代计算中对围护结构变形和支撑轴力进行修正,以模拟围护结构随开挖过程变形对内力的影响,简单方便的解决实际工程中围护结构受力分析.结合上海地铁M8线嫩江路车站工程深基坑工程进行实例分析,发现程序计算结果能够较好的与实测值吻合.说明该法能够很好的应用于支挡结构内力变形计算,并可以给三维通用有限元分析以借鉴.     

高层建筑在桩-土-上部结构共同耦合作用下的有限元分析

以某12层钢筋混凝土框架剪力墙结构为例,采用有限元软件ANSYS分析了"桩-土-上部结构共同耦合作用"与"正常设计条件"两种情况下,上部结构的内力及变形情况,并将计算结果进行对比分析。分析结果表明在高层建筑结构设计时,应该充分考虑到下部结构对上部结构的影响,从而使设计更加合理。     

水平地震荷载作用下CFG桩身的内力和变形分析

推导出了水平地震时单CFG桩身的内力和变形的解析式。通过实例分析，得出了其变化规律，对CFG桩复合地基的动力分析和抗震设计有参考价值。     

桩土相互作用对大跨连续刚构桥动力特性的影响

以一座大跨连续刚构桥为例,采用大型有限元分析软件midas/civil建立了全桥离散有限元模型,分别比较了全桥在承台底固结、等效土弹簧和等效嵌固3种不同边界条件下的动力特性。计算结果表明:桩土相互作用对大跨连续刚构桥的振型顺序和振型状态影响不大,但对频率影响较大。忽略桩土相互作用会使计算频率偏大,桩土相互作用对第2阶振型频率影响最大。采用适当深度的等效嵌固桩径可以模拟桩土相互作用。进行全桥动力特性分析时,不建议采用承台底固结简化模拟,建议采用土弹簧法来模拟桩土相互作用,以获取更为精确的动力特性计算结果。     

独立微型桩加固边坡的内力计算

建立桩土相互作用的微型桩体系有限元模型,结合理论分析所得的解析解,分析微型桩模型在滑坡推力作用下的位移及内力;通过与解析解数据对比,得出有限元模拟结果与解析解相近.分析结果对以后微型桩加固边坡的模拟及设计有重要参考价值.     

飞燕式钢管砼拱桥系杆与吊杆施工分析与控制

结合主跨158m飞燕式异型钢管混凝土拱桥工程实践,考虑桩土相互作用对结构受力、变形影响,根据施工进度,确定了系杆张拉顺序及张拉力,在此张拉力作用下张拉端及桩顶位移满足要求;并提出了考虑张拉顺序时吊杆张拉的计算方法,根据MIDAS软件模拟结果,确定的吊杆张拉顺序可行,各吊杆最终内力结果相差不大。系杆、吊杆的分析过程对今后系杆拱桥的设计、施工将提供有益参考。     

基于ANSYS的深水栈桥钢管桩压弯稳定性计算

提出一种基于ANSYS的深水栈桥钢管桩压弯稳定性计算方法。在深水栈桥设计计算中,采用APDL编制数值程序,建立栈桥全部下部结构的有限元模型并进行静力计算;在后处理中,将各根钢管桩入土段中双向弯矩矢量和最大的节点作为等效嵌固点,根据等效边界条件确定各根钢管桩的计算长度,从而依据现行《钢结构设计标准》进行钢管桩的双向压弯整体稳定性计算。算例分析表明：采用此方法,钢管桩入土段中双向弯矩矢量和与标准解的偏差仅0.4%～4%,且桩周土的m值越大,偏差越小,优于传统方法;等效嵌固点深度是影响钢管桩稳定应力水平的关键因素,此方法根据“嵌固”的定义确定钢管桩等效嵌固点深度,计算结果准确可信,可实现对钢管桩压弯稳定性的批量计算与优化。     

力法在高桩板梁式码头横向排架计算中的应用探讨

在高桩板梁式码头横向排架构造和变形特征分析的基础上，对横向排架的计算原理进行了探讨，并介绍了采用力法计算横向排架桩力、横梁内力的方法。当横向排架不多于四跨时，采用力法计算比较简便。本文图示的常见三跨情况可考虑采用。     

倾斜荷载下基桩P-Δ效应等效剪力有限元迭代法研究

假定桩身位移为三次幂函数,结合倾斜偏心荷载下单桩受力微分方程确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系,在此基础上引入等效剪力增量概念,提出了基桩P-Δ效应的等效剪力有限元迭代法,相应编制了Matlab分析程序,并结合算例对成层地基中倾斜偏心荷载、桩自重、水平分布荷载、竖向分布荷载和竖向荷载综合作用下基桩内力位移进行了分析。结果表明:等效剪力有限元迭代法用于倾斜荷载下基桩P-Δ效应计算分析是有效的;当墩身较高时,墩身倾斜、墩顶偏心弯矩、水平力等对基桩产生的P-Δ效应显著。     

Equivalent-shear Finite Element-iterative Method of P-△ Effect of Pile under Inclined Loads

假定桩身位移为三次幂函数,结合倾斜偏心荷载下单桩受力微分方程确定的桩身弯矩、剪力与桩身水平位移关系,在此基础上引入等效剪力增量概念,提出了基桩P-△效应的等效剪力有限元迭代法,相应编制了Matlab分析程序,并结合算例对成层地基中倾斜偏心荷载、桩自重、水平分布荷载、竖向分布荷载和竖向荷载综合作用下基桩内力位移进行了分析.结果表明:等效剪力有限元迭代法用于倾斜荷载下基桩P-△效应计算分析是有效的;当墩身较高时,墩身倾斜、墩顶偏心弯矩、水平力等对基桩产生的P-△效应显著.     

基于土-钢共同作用模型的覆土波纹钢板拱桥施工过程受力分析

通过积分计算波纹钢板截面特性,并利用刚度等效的原则将其简化为平钢板,建立了平面二维土体与结构共同作用模型,计算分析了土体参数对结构受力的影响．采用有限元分析技巧,对一座实际波纹钢板拱桥的施工过程进行了模拟,计算分析了施工过程中关键截面的变形和内力变化规律．计算和分析结果表明,波纹板截面特性的积分算法具有很高的精度,通过刚度等效方法建立的土-钢共同作用模型可以考虑土与结构相互作用．施工过程的模拟结果说明,覆土波纹钢板拱桥施工过程中变形和内力变化较大,施工中应严格分层,对称回填、压实,并应特别注意覆土回填至拱顶附近时的位移和内力变化．     

深埋式桩板结构在路基帮宽中的应用

新建高速铁路上下行联络线两侧接入既有高铁站,须增加股道帮宽既有路基,新建路堤增加的荷载将会引起既有铁路路基的附加沉降。因此,控制增加路基的沉降变形,降低其对既有线路的影响显得尤为重要。结合某新建高速铁路工程实际,对深埋式桩板结构在既有高速铁路路基帮宽中的应用进行了介绍,并通过SAP2000建立计算模型,对桩板结构进行内力分析。     

横向荷载作用下板桩墙入土深度计算方法的探讨

分析计算表明,在横向荷载作用下的板桩墙,当按极限土压力计算其稳定性所需入土深度时,应与按弹性反力计算其变形和内力五相联系,并在两者之间反复修正才能得到合理结果,这在理论和实践上均有必要.