衡重式桩板挡墙的应用与研究

衡重式桩板挡墙结合了衡重式挡墙稳定性好和直立式桩板墙对地基承载力要求不高的优点,同时发挥了卸荷板的卸荷作用,减小下部桩板墙的土压力;此外卸荷板还给板下挡墙提供一个反弯矩,优化了挡墙内力分布.通过设计实例反映了衡重式桩板挡墙的受力特征,并对影响因素进行了分析,以供其它工程设计参考.     

钢-混凝土组合板单向受压稳定性研究

采用弹性薄板理论建立基于弹性扭转约束边界的组合板局部稳定分析模型,研究四边简支矩形钢-混凝土组合板在轴向受压状态下的稳定性.根据能量驻值原理,推导组合板局部失稳临界荷载解析解,理论解与有限元方法计算结果吻合良好.根据钢板屈服先于弹性局部屈曲和弹性局部屈曲先于整体屈曲的原则,推导出组合板轴向受压状态下栓钉在2个方向的最大间距和混凝土板最小厚度的限制要求.     

防风板开裂弯矩计算及试验研究

为了确定防风板静载试验的加载方案,需根据防风板截面特性计算开裂弯矩。本文立足已有开裂弯矩计算方法及计算理论,通过分析防风板的受力特点,根据恰当的应力计算图式,推导了防风板的开裂弯矩计算公式。试验值与计算值对比结果表明,用本文公式计算的开裂弯矩具有可靠的精确度,现场试验的应用效果良好。     

多跨连续梁在桩板路基承载板设计中的应用

研究目的:桩板路基在高速铁路、重载铁路、并线帮宽、车站路基、路桥过渡段等应用场景中得到广泛应用,具有自重轻、承载强、结构可靠的技术特征,但其结构设计仍严重依赖于工程经验和仿真分析。为解决桩板结构承载板内力分布解析计算问题,基于多跨连续梁模型,开展桩-土-板共同作用下的桩板路基承载板解析理论研究,确定承载板横断面及纵断面方向内力与挠度变形分布特征。研究结论:(1)桩板路基上部荷载通过承载板主要传递至桩基,承载板变形一般不超过0.5 mm, 1 m厚承载板已具备足够截面刚度,可满足一般设计工况;(2)承载板横断面承载以双向行车为最不利荷载因素,桩顶位置的承载板截面负弯矩数值远高于跨中正弯矩;(3)承载板纵断面内力分布更为复杂,边跨内力及变形远高于中间跨,宜采用纵断面不等跨布桩方式;(4)本研究成果可应用于桩板路基结构的承载板设计及配筋检算。     

火灾下钢筋混凝土板的温度场分析

研究了火灾下钢筋混凝土板内的温度场的分布,根据热力学原理,采用傅里叶变换法,在适当的简化假定之后,推导出求解火灾下钢筋混凝土板内温度场的计算公式,并编制了计算程序。将程序计算结果和试验数据进行了对比,两者吻合较好,表明方法具有较高的精度。通过该程序的计算可方便地绘制钢筋混凝土板内的温升曲线,并可为进一步开展高温下钢筋混凝土板的受力性能分析提供依据。     

顺层岩质边坡结构失稳弹性板理论法分析与实例

根据弹性板的稳定理论,利用能量法对缓倾角顺层岩质边坡的弯曲失稳机理进行探讨.特别考虑了边坡长度的影响,推导出相应的计算公式,并通过计算实例,将文中的方法与用平面应变问题的弹性梁分析得出的结果进行对比,验证了文中方法的可行性.     

接触网锚板埋设一次到位施工技术

对影响锚板埋设施工质量的关键环节进行了归纳,介绍了确定下锚支延长线的2种方法,推导出了确定锚杆出土角度和锚坑位置的计算公式,提出了确定锚杆埋设位置、保证锚杆和锚板受力后稳定等方面的技术措施和工艺措施,并强调了锚板埋设施工中应注意的事项。实践应用证明,采用本施工技术措施,可实现接触网锚板埋设施工一次到位。     

桩板结构中跨部分板的设计解析计算方法研究

研究目的:桩板结构是一种新型的轨下基础结构型式,目前国内外均没有对应的设计规范,理论研究严重滞后于工程实践.本文针对桩板结构中跨部分,板两端固定情形,基于弹性理论和合理假定,建立板的受力及变形微分方程,推导了桩板结构中跨部分板的设计解析计算方法.研究结论:推导出的解析计算方法计算过程简单、明确,容易为工程设计人员所掌握,且计算参数都是工程设计常用参数、容易获取,有较好的普适性.采用文中的计算方法既可以分析桩板中板的挠曲变形及受力情况,又能求得作用在桩顶的荷载大小;计算结果能够反映桩板荷载分担与传递的一般力学性状规律,同时可为桩板结构理论研究和工程设计提供理论指导.     

衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数计算方法

采用基于简化Bishop条分法原理的土坡稳定性分析法,假定衡重式桩板挡墙的滑移模式为整体滑移,且整体滑移面为通过桩基底部的圆弧面,推导衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数的数值积分公式。使用Matlab软件编制程序,并采用高精度的Quadl积分函数进行积分,求解衡重式桩板挡墙整体滑移稳定安全系数,并以高达14.0m的边坡为例,对为其所做的支护结构-衡重式桩板挡墙进行整体滑移稳定系数计算。计算和监测结果均表明,在不考虑倾覆稳定性的情况下,衡重式桩板挡墙的稳定性非常好。该方法可用于衡重式桩板挡墙的整体稳定性验算。     

高填方黄土明洞顶EPS板和土工格栅共同减载计算及土拱效应分析

基于土压力减载机理,推导高填方黄土明洞顶铺设EPS板和土工格栅共同减载的明洞顶土压力计算公式。利用ANSYS软件模拟不同弹性模量EPS板和土工格栅共同减载时高填方黄土明洞顶的土压力,采用荷载等效方法将数值模拟的"波浪形"分布的土压力转化为均布荷载,将其与公式计算结果进行对比。结果表明:明洞顶土压力均随内外土柱沉降差的增大而减小,公式计算结果与数值模拟结果最大相对误差为3.59%,验证了计算公式的正确性。取EPS板的弹性模量为0.5 MPa,数值模拟明洞顶土体的竖向位移、最小主应力和竖向应力。结果表明:EPS板变形导致明洞顶最小主应力方向发生旋转,指向外土柱,在0.83倍洞高处出现明显的"应力拱";"应力拱"下部竖向、横向土压力均减小;内外土柱沉降差越大,"应力拱"横向应力越大,承担上部荷载越大,土拱效应越明显。     

跨地裂缝带高铁路基动力响应及CFG桩地基加固优化研究

以大西客运专线为研究背景,基于动力有限元数值模拟和正交试验设计,研究了地下水位差异和不同地基条件下跨地裂缝带高铁路基的动力响应及CFG桩对地基加固效果的影响,结果表明:路基动应力和加速度响应在地裂缝带处出现较大波动,路堤中动应力沿深度方向衰减近50%,加速度衰减近70%;上、下盘地下水位差导致地基动应力和加速度幅值出现明显差异;CFG桩降低了路堤加速度和路基下部动应力,且动应力降低幅度要大于加速度;对于动应力,桩间距的影响最大,桩长次之,桩径最小;对于加速度,桩间距的影响最大,桩径次之,桩长最小;地基优化加固方案为:上盘桩间距1. 2 m,桩长8. 0 m,桩径0. 3 m;下盘桩间距1. 2 m,桩长16 m,桩径0. 6 m。研究结果可为跨地裂缝带高铁路基设计提供参考。     

用钢筋混凝土板桩“围幕“整治路基陷穴病害

文章分析了黎湛铁路下行线文地至佛子岭区间,线路路基陷穴产生的原因,并重点介绍了采用钢筋混凝土板桩"围幕"整治病害的做法.     

桩板路基结构及双块式无碴轨道施工技术

遂渝线无碴轨道综合试验段的局部软基地段采用了钢筋混凝土桩板结构进行加固处理,并在桩板结构上直接构筑双块式无碴轨道。文章就桩板路基结构和桩板路基地段双块式无碴轨道施工技术进行了总结。     

斜交板弯曲理论的斜交坐标法

斜交板是工程中的一种常用结构,建立其弯曲微分方程是获得解析解的难点和关键.本文在正交坐标系的薄板弯曲理论的基础上,利用坐标转换,建立了斜交坐标系中各向同性、正交异性和斜交异性的斜板弯曲微分方程,并简要介绍该方法推广应用于平行四边形斜板有限元法的思路.较文献[1-3]的方法而言,利用本文提出的斜交坐标转换法可大大简化弯曲微分方程推导过程,且可方便地推广应用到斜交箱梁等其它结构中.     

GFRP—钢混合配筋混凝土板的耐久性及抗弯性能研究

为了研究GFRP筋—钢筋混合配筋混凝土板的耐久性及抗弯性能,以混凝土碳化深度到达钢筋表面为标志,结合钢筋表面去钝化时间最小均值计算公式,对比分析6组不同配筋布置的GFRP筋—钢筋混合配筋混凝土板的耐久性。推导GFRP筋—钢筋混合配筋混凝土板适筋破坏的正截面受弯承载力计算公式,利用推导的受弯承载力计算公式对7组具有相同整体配筋率、不同GFRP筋与钢筋面积比的混合配筋板的抗弯承载力进行计算。研究结果表明:GFRP筋与钢筋合理混合布置,可较大程度地提高混凝土结构的耐久性和抗弯承载力。将钢筋布置于远离迎风面、角区的中间位置时,构件耐久寿命比传统的截面单一钢筋配筋方式延长1.19倍,耐久性达到最佳效果;随GFRP筋与钢筋面积比的增加,构件抗弯承载力提高的百分比最大可达到52.7%,且抗弯承载力随面积比的增加而增大。     

带板托预应力钢-混凝土连续组合梁抗裂度计算

根据文中的基本假设,推导了带板托预应力钢-混凝土连续组合梁的抗裂度计算公式及简化计算公式,其公式形式上能与现行的混凝土结构抗裂度计算公式相协调;经过计算统计,提出了简单实用的带板托钢-混凝土组合梁负弯矩区截面塑性系数表,其计算结果与11片预应力钢-混凝土连续组合试验梁的实测结果吻合较好.研究成果已应用于工程设计.     

预应力CFRP板加固钢梁的承载力及预应力损失分析

在CFRP板对钢梁的加固工程中,通常采用预应力FRP技术和梁反拱预应力技术来充分发挥CFRP板高强度的性能。文章通过对采用这两种预应力技术的CFRP板加固钢梁(或混凝土—钢组合梁)进行受力分析,推导了计算加固钢梁弹性抗弯承载力的方法,并给出了计算承载力及所需CFRP截面面积的计算公式,计算中考虑了加固前负载的作用;提出了两种预应力法的有效预应力和预应力损失的计算方法;通过算例,讨论了各项参数对抗弯承载力及预应力损失的影响。研究结果表明,采用预应力加固技术比无预应力加固技术更进一步地提高了梁的承载力;两种预应力方法的预应力损失率是相同的;并且预应力损失率不随预应力大小而改变,仅受截面尺寸和材料性能的影响。     

深厚软土铁路路基钉型搅拌桩加固设计方法探讨

通过分析钉型桩单桩承载力的控制因素及钉型桩的荷载传递规律,并结合水泥搅拌桩的计算公式,得出钉型桩单桩承载力、钉型桩加固复合地基承载力和工后沉降计算公式。结合苏北地区某铁路项目典型工程实例,探讨说明了深厚软土铁路路基钉型桩加固设计思路,在此设计思路基础上,对软土路基钉型桩处理的设计方案进行了分析,特别是详细探讨了桩长和大直径桩体长度对单桩承载力的影响,得到了一些对钉型桩的设计十分有益的结论。     

板弯曲有限元方法中的几个问题

本文首先简单回顾了板弯曲有阴元分析中的主要方法，接着对构造一具有优良品质的Ｒｅｉｓｓｅｒ－Ｍｉｎｄｌｉｎ板弯曲单元所涉及到的有元方法中的几个基本问题，“自锁”现象，补片试验，零能变形模式等进行了介绍与讨论，最后建议了推导理想的板弯曲单元的正确的途径。     

端承桩水平振动响应能量变分分析方法

考虑竖向荷载对桩基水平承载力的影响,采用能量法对地基土中端承桩的水平振动问题进行理论研究。根据分析动力学建立在水平动荷载作用下桩土系统的拉格朗日方程,通过复变函数和广义变分原理分别建立桩基和土体控制方程,采用分离变量法推导出土体位移表达式,结合桩土耦合振动条件和迭代程序得到桩基位移、内力和桩顶水平动力复阻抗解析表达式。通过算例分析,研究竖向荷载对桩顶动力复阻抗的影响以及桩周土剪切模量和桩长对桩身位移分布规律的影响。研究结果表明:动力复阻抗随竖向荷载增大而逐渐降低,桩身水平位移和转角随桩周土剪切模量增加而注浆降低;桩长达到有效桩长时,桩土系统有效耦合振动长度不发生变化。