桥墩高度对群桩承台系统动刚度的影响分析

对于服役桥梁,测试群桩承台桥墩系统的动刚度可以了解其健康状态,并可以作为推算静刚度及承载性能的依据。而当采用动刚度作为评估指标时,激振点和拾振点的选取应具备合理性,且不应忽视桥墩高度对动刚度值的影响。为分析上述问题,本文建立了三维动力有限元模型,施加瞬态激励以分析系统的竖向动刚度值,并考虑了激振点位于承台上和桥墩顶部2种情况。计算结果表明:2种激振点位情况下,在2.5 Hz频率下系统动刚度受桥墩高度变化影响小,计算结果稳定;当激振点位于承台上时,由于激振点和拾振点均不在结构对称中心上,因此当频率较高时(20 Hz左右),系统动刚度会受到自身模态的影响而发生阶跃式突变;当激振点位于墩顶中心时,随着桥墩高度的增加,在20 Hz频率下的系统动刚度降低。     

改进型低应变反射法在营运高速公路桥梁桩基检测中的应用

低应变反射法是新建桥梁桩基完整性检测的常用方法之一,然而传统的低应变反射法对于营运高速公路中含承台桩基完整性检测存在较大的难度.为此,提出了改进型低应变检测方法,即在基桩中心对应的承台顶部钻孔,将带有磁座的传感器安装在被测桩基础的顶面.为了评价改进型低应变反射法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥的桩基完整性,并同时进行了钻芯法进行验证.     

半填半挖路基稳定性影响因素灵敏度分析

半填半挖路基稳定性受填挖结合部位软弱交接面结构类型、岩性条件等多种因素的控制,处理措施采取不当将造成路基变形不协调,甚至发生整体失稳破坏.该文采用简化Bishop法,从填方高度、地下水、填土力学参数和交接面结构类型4个方面进行了稳定性对比研究,通过灵敏度分析,找出填方高度、地下水和填土粘聚力是影响路基稳定的较敏感因素,对指导该类工程的设计和施工具有重要的参考价值.     

某准高速铁路大桥的运营安全评估

一座准高速铁路大桥受临近扩建线路施工的影响,其下部结构出现了开裂、侧移等病害.通过桩身完整性检测、过路车辆作用下结构的动态响应测试和结构检算,对运营安全性进行了评估.     

动刚度法在既有桥梁桩基础状态评估中的应用研究

由于正常运营的需要及各种条件的制约,新建桥梁基桩常用的检测方法(如静载试验法、高应变法、低应变法、超声波法及取芯法等)在既有桥梁中均难以实施,且其检测结果亦不足以全面评估基桩状况。本文提出的动刚度法,通过安装于桩顶位置的传感器采集激振力作用下桩土系统响应信号,分析绘制导纳随频率变化曲线,并由此推算基桩承载力;辅以取芯法、低应变法等检测手段进行验证,对某高速公路承载力不明确的部分既有基桩进行检测和理论分析,给出了这些基桩的实际承载力。检测结果表明,在正常运营的条件下,采用这一方法对在役基桩进行无损检测可以较好地评估基桩的承载能力,该方法对同类基桩的检测评定具有足够的精度。     

桥墩-承台-桩基体系动静刚度原型试验研究

为研究桥墩-承台-桩基体系动刚度和承载能力的关系,采用机械阻抗法进行原型试验研究,以分析体系整体动静对比系数的取值,以及整体体系动刚度与单桩动刚度的关系。动力测试试验分3个阶段进行,对待测模型桥墩的墩身和承台进行整体切割。在切割前后分别测试桥墩-承台-桩基体系动刚度、承台-桩基体系动刚度以及单桩动刚度,并在切割墩身之后对承台-桩基体系进行静载试验。测试结果表明:(1)桥墩-承台-桩基体系的整体动刚度与承台-桩基体系的动刚度值较为接近;(2)在低频段整体动刚度接近于单桩动刚度的4倍,表明整体动刚度一定程度上能反映基础的整体承载力;(3)承台-桩基体系的平均动静对比系数为1. 78。因此,总体上看基础整体动刚度能反映基础整体承载力状态。     

不同形式桥墩基础的动静刚度模型试验研究

桥梁检测是保证既有桥梁安全运营的重要手段,但不同于桥梁的上部结构,既有桥梁的桥墩基础一般埋置于地下,目前仍难以准确地对其病害及承载能力进行测试和评估。本文基于机械阻抗法及静载试验方法,分别开展了桥墩基础的静、动刚度的缩尺模型试验研究。试验测试了扩大基础、沉井基础、群桩-承台基础3种基础形式,根据每种基础形式的承载力设计了对比模型。对比桥墩基础静、动刚度试验结果可知,对于不同的基础形式,在低频范围内动刚度均能够较好地反映其承载能力特性。因此,使用动刚度法测试并评价既有桥梁基础的承载能力具有较好的适用性。     

桥梁基桩动刚度影响因素分析

桩的动态特性反映了桩身混凝土的完整性和桩—土相互作用特性,利用机械阻抗法测定基桩激励和响应可以识别桩—土系统动力特性,估算承载力。本文首先建立了简化的摩擦桩动力解析模型,定性分析了不同参数变化对基桩动刚度的影响;其次,结合某高速公路特大桥若干桥墩基础的评估与加固,寻求基桩动刚度的合理下限值并以此初步评价基桩承载能力;继而建立了数值分析模型,通过测试数据对模型加以验证,并利用模型对动刚度影响因素进行了参数分析,参数对动刚度影响的趋势与解析解一致。针对本文工程案例,计算得到基桩动刚度合理下限为4.9 GN/m,当实测动刚度明显低于该值时,基桩承载能力偏低。通过对现场测试数据的统计分析,验证了该方法的合理性。     

利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基承载力

地震、软土侧向位移、船舶撞击、桩基施工质量不佳等均会导致营运高速公路桥梁桩基出现损伤,有必要选择合适的检测方法确定营运高速公路桥梁桩基承载力。然而,常规的静载试验较难应用于测试营运高速公路桥梁桩基的承载力。基于瞬态导纳法理论,提出利用动刚度法评价营运高速公路桥梁桩基的承载力。为了评价动刚度法的实际应用效果,将其用于检测广东省某营运高速公路特大桥桩基的承载力。采用取芯法并结合承载力验算结果对动刚度测试方法进行了验证,验证结果表明：相同类型的基桩动刚度的大小直接反应了其承载力的大小,基桩桩身质量越差,动刚度值相应越小。     

某独柱高墩连续弯梁桥病害评估与处治

混凝土弯梁桥在外荷载下,梁体会产生“弯扭耦合”效应,而梁体的扭矩通过支座传递至下部结构,由下部结构以横向抗弯的形式来承担。对于采用独柱高墩的弯梁桥,墩柱的横向抗弯刚度对支座及墩柱受力有较大影响。本文针对一病害桥梁,通过现场试验及支座工作状态验算对其进行相应的分析和评估,并提出加固改造措施。