桩-土效应对连续梁桥地震响应的影响研究

为了研究桩-土效应对桥梁地震响应的影响,以某典型高速公路连续梁桥为工程背景,根据Winkler地基梁模型模拟桩-土效应,采用非线性时程分析方法对比研究了桩-土效应的影响。分析结果显示:考虑桩-土效应和桩基材料非线性以后,桥梁结构的自振周期将大幅增大,增幅达82%;由于桥梁结构刚度的下降,基阶周期的增大,使得各墩墩底截面的内力响应出现较明显的下降。研究结果表明,在桥梁的抗震分析中,若不考虑桩-土效应和桩基非线性,将导致桥梁结构动力特性分析以及墩柱地震内力响应的计算出现不可接受的误差。     

阿李公路黑城河特大桥施工阶段地震反应分析

为了研究桩—土效应对大跨连续刚构桥施工阶段地震响应的影响,以青海省黑城河特大桥为例建立有限元模型,采用动态时程分析法对施工过程中考虑桩土效应和不考虑桩—土效应的各个施工阶段地震响应进行分析对比.结果表明连续刚构桥建造过程中,考虑桩—土效应对悬臂端位移、主梁根部弯矩及桥墩底部弯矩变化较大.研究结果可以对大跨径连续刚构桥施工阶段抗震分析提供一些有意义的建议.     

高烈度区简支变连续梁桥抗震性能研究

文章以高烈度地区某四跨简支变连续梁桥为例,利用有限元分析软件CSIBridge建立有限元模型,研究桩-土结构作用对高烈度地区连续梁桥抗震性能的影响,发现考虑桩-土相互作用时,结构整体变柔、自振周期变长,在进行桥梁结构动力分析时,为减小计算误差,应该考虑桩-土结构相互作用。在此基础上以普通板式橡胶支座作为对比,研究高阻尼减震橡胶支座的抗震效果。研究结果表明:高阻尼减震橡胶支座能有效地减少桥墩承受的弯矩和剪力,使每个墩承受的纵向和横向地震力较均匀,有效降低了墩顶纵向位移,取得了较好的减隔震效果。     

考虑桩-土界面力学特性的桩体内力变形规律研究

文章以北京地铁10号线巴沟车站深基坑工程为依托,建立考虑桩-土接触界面力学特性的数值计算模型,分析桩体受力变形规律,并与实测数据进行对比,进而分析土体内摩擦角、界面法向耦合弹簧摩擦系数、界面切向耦合弹簧摩擦系数3个因素对桩体内力及变形的影响。研究结果表明:随着土的内摩擦角的增大,桩的弯矩减小,桩的水平位移减小,且影响程度逐渐减弱;随着法向耦合弹簧摩擦系数的增大,桩的最大弯矩和最大水平位移均先增大,后保持不变;切向耦合弹簧摩擦系数对桩的弯矩和水平位移的影响不大。研究结果对深基坑支护结构的设计计算具有重要的指导意义。     

软土地基单桩荷载传递及沉降研究

本文提出了一种计算软土地基中单桩荷载传递及沉降的实用计算方法－－考虑桩压缩性的位移协调法「１」。该方法假定桩的弹性压缩量与桩侧土的位移协调条件，可考虑土的成层特性及桩－－土之间的非线性滑移，并针对不同地基土弹性模量、桩长和桩径等进行了单桩荷载传递与沉降分析，且以多根单桩静载荷试验对该方法进行了校核，证明该方法切实可行。     

渡槽桥薄壁墩预应力筋偏位细部分析

为研究薄壁墩预应力筋偏位对整个施工阶段及运营期的影响,文章以某渡槽桥为例,提出杆系模型施工阶段分析与三维实体有限元静力分析相结合的模拟方法,建立桥梁施工到运营全寿命周期的计算模型,分析预应力筋偏位对桥墩结构的影响。结果表明,预应力筋的偏位会对薄壁墩混凝土局部产生较大影响,建议在施工过程中应严格控制偏位。同时,在设计允许且槽墩满足受压安全储备的前提下可适当减小预应力张拉值,减小局部开裂的风险。     

流变性软土隧道施工与运营期群桩响应分析

在软土隧道施工与运营期间,隧道周围土体沉降会对附近建筑物产生不利影响。文章采用两阶3D段分析方法,借助有限差分软件FLAC探讨在考虑软土流变特性时隧道施工期与运营期的土体沉降与邻近群桩受力情况。在第一阶段,当隧道处于开挖阶段时,采用位移控制法分析隧道开挖引起的土体短期沉降,将模型中的土体沉降槽曲线、桩体挠度、沉降、弯矩、轴力与相关文献计算结果进行对比,验证数值模型的正确性。在第二阶段,当隧道处于运营期时,采用CVISC流变模型对土体长期沉降与群桩附加受力进行计算,探究CVISC模型中4个参数对土体变形及群桩响应的影响,并提出隧道运营期长期沉降拟合公式。     

沉桩的挤土效应

本文首先用无限土体平面应变圆柱形小孔扩张理论分析了沉桩的挤土机理，推导出饱和土沉桩时，周围土体中超孔隙水压力的理论计算公式，其次，提出了单桩周围土体水平向位移的经验估算式；通过实例说明如何理论上估计单桩周围超孔弹水压力，给出桩，土界面附近超孔隙水压力的经验式，最后对打群桩引起的超孔隙水压力变化作了定性分析。     

几何非线性对斜交高墩受力性能的影响研究

为研究斜交高墩几何非线性对其受力性能的影响规律,文章以广西某大跨斜交高墩变截面连续箱梁桥为研究背景,利用ANSYS软件建立了该大桥主墩有限元分析模型,同时借助ANSYS软件自带的非线性分析模块,对斜交高墩分别在考虑和不考虑几何非线性的两种情况下,桥墩的变形及应力变化情况进行了对比分析研究。研究结果表明:相较于不考虑几何非线性效应,该背景桥梁斜交高墩考虑几何非线性效应下的最大变形增加了3.6%,最大拉应力增大了3.6%,最大压应力减少了4.3%。     

装配式梁桥高墩的计算长度系数

根据规范给出的桩柱顸水平位移公式,推导出了考虑桩基柔度的墩项水平柔度计算公式。从结构稳定入手,考虑了相邻桥墩及支座对墩顶弹性约束的影响,建立了桥墩临界荷载与计算长度系数的关系。     

搅拌桩坑内加固施工挤土效应研究

深基坑工程利用深层搅拌桩进行地基加固时,周围土体挤出效应不容忽视。结合实际工程的施工情况和监测结果,分析搅拌桩施工过程中土体水平位移、竖向位移的变化规律及影响因素,提出有效控制土体挤出变形的合理施工流程。     

CFG桩复合地基处理桥头跳车问题研究

为研究CFG桩复合地基处理桥头跳车问题,文章基于某城市高速公路的桥梁与软土路基过渡段的地基处理实际工程,通过ABAQUS建立数值模型进行计算,分析CFG桩桩径、桩间距、桩长和桩身弹性模量对路基加固效果的影响。结果表明:(1)当路桥过渡段为未设置CFG桩的普通软土路基时,随着荷载作用次数的增加,路基的累计沉降在不断增大,产生明显的桥头跳车现象,导致车辆行驶的平顺性较差,因此对路桥过渡段的软土路基进行地基处理,以减小其累计沉降量是非常必要的;(2)随着桩径、桩长、桩身弹性模量的不断增大,路基的累计沉降不断减小,随着桩间距的不断增大,路基的累计沉降不断增大。     

考虑鼓胀变形影响的散体材料桩单桩极限承载力修正计算

文章通过分析散体材料桩的鼓胀破坏机制,采用数值方法对考虑散体材料桩鼓胀变形模式的桩侧土体极限侧向土压力进行研究,并通过相关参数分析,在被动土压力法的基础上对散体材料桩单桩承载力公式进行了修正,修正后的公式更符合散体材料桩鼓胀破坏机理,且更接近工程实践观测的结果。     

搅拌桩加固施工对基坑位移影响分析

通过工程实例研究分析搅拌桩加固侧向挤土效应对车站地下墙围护位移变形的影响，提出应合理安排施工工艺、合理规划搅拌桩的施工流程与次序，以减小由于搅拌桩加固引起的基坑变形，确保基坑安全、保护周边环境。     

基坑开挖对邻近桩基竖向受荷性状的影响

软土地区基坑开挖时一个重要的环境问题是土体移动对邻近桩基的影响。文章通过建立三维有限元模型,对软土地区中基坑开挖对邻近桩基竖向受荷性状影响进行研究。研究结果表明,基坑开挖前后桩基轴向抗压承载力减小约13.6%,并且引起既有承受竖向荷载的邻近桩基产生可观的附加沉降。为此,针对桩土接触力随基坑开挖的变化规律进行了系统的分析,并基于分析结果,通过考虑开挖后桩侧极限摩阻力的降低,对单桩沉降计算的荷载传递法进行改进,使得能考虑开挖对邻近桩基竖向受荷性状的影响。     

双线并行盾构隧道横向地震响应规律研究

为研究双线并行盾构隧道的横向地震响应规律以及隧道—土体—隧道的相互作用机理,文章以深圳地铁13号线区间盾构隧道工程为背景,运用MIDAS/NX有限元模拟软件,计算分析日本阪神波及北京人工波下不同角度并行的双线盾构隧道地震响应规律。结果表明:与单线隧道相比,双线并行的空间组合方式对土体的动力响应具有放大效应,尤其是近距离隧道的中夹土;水平并行隧道动力响应最大,是线路抗震设计的最不利组合方式;双线隧道靠近侧的X型区域内力与变形最大,是结构抗震设计的薄弱环节;隧道—土体—隧道相互作用区域可根据距径比划分为3个等级:严重影响区、中度影响区及轻微影响区。     

扩底抗拔桩极限承载力半经验半理论计算方法与试验验证

文章考虑了土体力学特性,以及桩身材料性质、桩长与桩径(含扩底直径)、桩顶埋深、桩顶卸载与加载、群桩效应等诸多因素的影响,结合工程经验给出了计算扩底抗拔桩极限承载力的半经验半理论方法;根据扩底抗拔桩破坏面位置不同,将扩底抗拔桩破坏模式分为三类(即破坏面延伸至地表的整体剪切破坏、破坏面介于地表与扩孔段之间的局部剪切破坏与破坏面位于扩孔段附近的冲剪破坏),推导出了整体剪切破坏模式的极限平衡状态方程;并依据扩底抗拔桩轴对称条件与土体抗拉强度小的力学特征,给出了求解整体破坏面的微分筒数值解法;利用经验法估算了局部剪切破坏、冲剪破坏模式下的端阻力,进而给出了任意土层中扩底抗拔桩承载力计算步骤与方法;最后,结合一足尺试验的计算分析与承载力测试比较,验证了计算方法的可靠性与精确度。     

盾构隧道开挖引起邻近桩基响应的时空效应

为研究软粘土地层中隧道开挖期和运营期的桩基响应,文章借助有限差分软件FLAC3D,通过采用精细模拟法进行CVISC模型下盾构隧道分步开挖数值模拟,得出了桩基响应随隧道开挖和流变时间的变化情况,全面分析了考虑土体流变特性时盾构隧道开挖引起邻近桩基响应的空间效应、时间效应以及群桩的遮拦效应。结果表明:隧道开挖对桩基的影响主要集中在开挖至桩基前方1倍洞径与开挖至桩基后方2.5倍洞径之间;隧道开挖完成后,桩基的内力和位移在很长时间内还会继续增大,然后达到稳定,且桩基轴力先达到稳定,沉降达到稳定所需时间最长;群桩中内力的遮拦系数大于位移的遮拦系数,随着流变时间的增加,群桩的遮拦系数会逐渐增大。     

桩柱式墩系梁对桥梁抗震的影响

桥梁在我国公路及城市建设中的占比逐年增加,为了施工标准化,大多桥梁设计者均采用受力明确、施工方便、工业化标准高的结构体系。柱式墩因其美观、经济、施工方便,是目前我省装配式桥梁采用的最为广泛的一种桥墩形式,但在实际设计工作中,常常出现桥梁上部结构形式与跨径均相同,当墩高处于一定的高度范围之内时,桥墩柱系梁数量及位置也随之变化。本文通过对某一桥墩计算,分析不同系梁对桥梁抗震的影响大小做简要梳理,为桥梁工程设计提供一个参考。     

基于FLAC~(3D)的边坡稳定性及抗滑桩加固处理分析

滑坡作为常见的地质灾害之一,严重影响着人们的生命和财产安全,研究边坡的安全状态和加固方法至关重要。文章以某山区斜坡地带边坡为例,采用数值模拟方法,对该边坡在天然状态和暴雨工况下的边坡稳定性进行分析,并采用抗滑桩进行加固处理,分析了改变抗滑桩桩长和桩间距时桩顶水平、竖向位移和边坡安全系数的变化规律。结果表明:天然状态下边坡存在类似圆弧的潜在滑移面,边坡处于亚稳定状态;暴雨工况下最大位移值是天然状态时的3.3倍,边坡的安全系数为1.05,易发生滑坡,应进行相关加护设计;增加抗滑桩桩长可以有效地减小桩顶水平位移,而对桩顶竖向位移基本无影响,此时边坡安全系数随桩长的增加而增大,但改变幅度较小;随着抗滑桩桩间距的减小,桩顶水平和竖向位移不断减小,适当减小桩间距可以有效增大边坡安全系数。