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。     

桥梁桩基承台的受力分析

通过墩-承台-桩基的整体有限元计算分析,考察承台的应力分布情况,对比分析有限元计算结果与相关规范的简化计算之间的差异,提出针对两桩承台的设计建议。     

浅述桩承台的计算与设计

根据桩基承台的设计与计算，兼顾理论分析、计算方法和实际，提出在计算承台内力即桩顶反力时，应合理选用计算方法及适用条件。     

单排桩-承台-联系梁组合基础受力分析

为了解决工程中常见的单排桩设计问题,将单排桩、承台及联系梁视为整体进行受力分析,避免了传统设计方法过于保守或偏于不安全的弊端。首先,建立"单排桩-承台-联系梁"一体化模型,对影响组合基础受力的联系梁刚度、相邻基础刚度及基础不均匀沉降进行理论分析,找出相互影响关系。然后,建立"单排桩-承台-联系梁"SAP2000有限元模型,模型通过"桩-土效应"反映桩基和联系梁的组合刚度关系,并以强迫位移荷载的方式考虑基础不均匀沉降的影响,联系梁的受力可从模型中直接读取。实例分析表明,该方法可充分考虑桩基(桩-土效应)、承台及联系梁间的相互作用,真实地反映"单排桩-承台-联系梁"的受力状态,联系梁的设计截面更合理、可靠。     

水上高桩码头桩基安全性评价

对于运营期的高桩码头承台桩基,在保障码头正常运营的前提下,承台桩基检测手段比较有限。某车渡码头承台出现明显位移变形,经现场考察,推测原因为桥墩承台上系船柱受船舶的长期连续系缆力作用所致,本文针对此种情况进行了三维有限元数值模拟分析,并进行了多种荷载工况下的计算对比,对桩基承载力进行了检算。通过计算分析,结合现场实际情况,对承台目前的偏移情况下桩基的承载力进行检算,得出原有桩体的承载力在目前桥座墩位移的情况下仍能满足要求的结论。同时分析了港口码头桩基可能发生的病害类型,给出了处理建议,可供类似工程参考。     

武汉站联合桩基设计研究

研究目的:针对武汉站联合桩基一般承台面积较大、柱底反力复杂、偏心效应显著,且大多承受八字斜柱反力,水平推力很大,本文分别按刚性桩基承台和柔性桩基承台两种模式进行受力分析。研究结论:刚性计算主要是确定反力合理形心,按反力合理形心与桩基形心重合进行布桩,并检算各荷载组合下桩基受力情况;当反力合理形心无法与桩基形心重合时,按偏心荷载计算桩基受力。柔性计算可以充分考虑承台刚度、土层约束、扭矩荷载等因素,采用有限元计算得到桩的竖向、水平受力情况和桩身弯矩、支座位移等,可与刚性计算结果对比校核,并对进一步计算桩身裂缝、上部框架结构等提供数据。     

内河高桩承台桥梁船撞动力响应分析

为了对内河高桩承台在船舶撞击作用下的动力响应进行研究,本文选取一座高桩承台桥梁为研究对象,探讨了船舶撞击承台、船舶撞击桩基和船舶撞击横系梁加固后桩基3种工况下桥梁的位移和应力响应。计算结果表明,虽然船舶撞击桥梁承台比撞击桩基工况下船撞力大,但撞击承台时所有桩基整体受力,导致结构的位移和桩基内力响应较小;在船舶撞击桩基工况下,桩基采用横系梁加固后,撞击力大小变化不大,但采用横系梁连接后桩基形成整体框架,内力在桩基间重新分配,导致被撞桩基受力减小,有效增大了船舶撞击桩基时桥梁的整体安全性。     

基于力流分析的铁路承台三维拉压杆模型研究

由于铁路桥墩和承台尺寸较大,承台连接桥墩和桩基受力十分复杂。承台设计中套用“受弯理论”和公路规范的“撑杆-系杆理论”缺乏依据。在调研国内外相关厚承台研究成果的基础上,以石济高铁承台通用图为研究对象,对8个典型承台进行受载后力学分析,得到承台内部的受力特点。基于力流分析,并通过不断优化所建立的三维拉压杆尺寸和节点位置,得到可替代实体分析的三维拉压杆简化模型。以得到的各拉杆内力为依据,计算出承台底主筋数量,通过配置钢筋的三维实体模型验证了配筋的合理性。研究表明：通过三维拉压杆简化模型计算得到的承台钢筋数量满足承台受力要求,配筋数量比传统配筋方式节约20%。     

高承台桩基的动力屈曲分析

为求取高承台桩基在动力作用下某节点的动力位移图并利用B-R准则判断高承台桩基的稳定性。提出一种将有限元模型应用于高承台桩基的动力屈曲分析的简化方法,将计算得到的结果与相应的基于伽辽金法理论建立的简化法高承台基桩的非线性动力屈曲问题的基本方程式,利用四阶Runge-Kutta法进行求解的结果进行对比,验证该简化有限元法的正确性及适用性。通过建立不同桩径、桩长及桩的埋土深度的模型并进行分析对比。研究结果表明:该简化有限元法应用于高承台基桩的动力屈曲的分析具有一定的可行性及实用性,为高承台桩基的动力屈曲分析提供了一种新的方法途径。     

复杂条件下桩基大体积承台施工控制技术

某铁路大桥位于繁华市区,桩基承台紧邻既有铁路线,且多为大体积高性能砼承台。承台几何尺寸大,基础下城市管线、电缆光缆较多,施工场地狭小,施工组织难度大;同时既有铁路行车繁忙,行车荷载变化量大。因此必须对桩基承台的施工方案进行科学选定并实施有效控制,才能保证既有线行车安全。对该桥桩基承台的施工方案选择、验算、围堰施工控制和大体积高性能混凝土的施工控制及温控与监测等方面进行了详细介绍和分析。     

地铁隧道穿越黄土地区桥梁桩基托换技术试验研究

以兰州市轨道交通1号线穿越饱和黄土区桥梁桩基工程为研究背景,采用室内模型试验研究桩基托换技术,分析原桩和托换桩轴力的变化规律,观测沉降.结果发现:承台的存在使得托换桩的整体沉降小于原桩,符合地表沉降规范要求;托换桩桩身轴力小于原桩,该桩基托换方案满足桩基承载力要求;承台荷载分担比与荷载总量正相关,荷载为3 kN时承台荷...     

鳌江特大桥潮汐深水基础施工技术

鳌江的水位受潮汐影响很大,鳌江特大桥3号墩处于江中心,桩基及承台在水下5～10m深,为确保施工方案安全可行,采用搭设栈桥及钻孔平台先施工桩基,然后利用钻孔平台现场拼装钢套箱沉井下沉到设计标高,水下砼封底后施工承台、墩身。     

客运专线桥梁承台板配筋设计的探讨

承台板是桥梁上部荷载传递给桩基的重要构件,从铁路客运专线承台板设计的问题出发,就国内外规范规定的"梁式体系"、"撑杆-系杆体系"以及钢筋混凝土构件(铁路规范)计算方法和理论,结合我国传统普速铁路承台板的设计思路,对不同的承台板配筋设计理论进行计算比较,并通过M idas/C ivil有限元程序建立常用跨度桥梁承台板模型,对其变形及应力进行计算分析,得出与铁路常规计算方法的结果对比,最后从计算方法、裂缝控制、配筋率等方面提出承台板配筋设计的建议。     

既有桥梁低标号桩基承台加固设计分析

某既有桥梁基础在服役过程中出现沉降和倾斜等病害,亟需对其进行病害机理分析和维修加固.结合桥梁桩基基础传力机理,考虑施工方便和简易程度,对桩基承台采用扩大基础外包式加固,并在新旧混凝土接触面采用钢筋植筋技术,使新承台与旧承台完全结合共同作用,以控制桥梁的不均匀沉降,保证列车正常安全舒适的运行.     

苏通大桥辅桥主墩单壁吊箱设计要点

苏通大桥辅桥主墩承台平面尺寸大,承台厚,桩基为梅花形布置,底板呈凹凸状,形状复杂,根据上述特点,并结合承台防撞结构设计的要求,吊箱设计为单壁结构。主要介绍该吊箱的各结构设计要点和结构计算情况。     

地震作用下饱和砂土中斜桩基础动力特性振动台试验研究

斜桩基础的抗震性能一直受到岩土工程抗震研究的关注,但目前饱和砂土中斜桩基础的抗震性能研究较为空白.为此,开展几何相似比为1:15的饱和砂土中斜、直桩振动台对比试验,考虑上部结构-桩基-饱和砂土动力相互作用,输入3种频谱特性不同的地震波,从上部结构水平加速度、承台水平加速度、承台旋转加速度、桩顶剪力和桩身弯矩5个方面探讨...     

竖向荷载作用下复杂群桩的变形及荷载分布

以厦深(厦门—深圳)客运专线韩江特大桥潮安县段桩基选型工程为研究背景,通过有限元软件ABAQUS进行数值仿真模拟,分析低承台超长桩在非均质土条件下承受竖向荷载时竖直桩基的荷载-沉降(Q-S)曲线、基桩荷载分担、桩体侧向受荷、承台偏移、基桩竖向变形等工作性状。结果表明:超长群桩的Q-S曲线呈缓变特征,未出现显著的转折点和陡降;在承台顶逐级施加荷载作用下在同一深度范围内桩身轴力中桩、边桩、角桩依次增大;角桩和边桩的竖向变形相似,中桩差别较大;桩身的压缩变形随桩体深度依次递减;中桩侧摩阻力与周围基桩相比较小,变化更加缓慢。     

铁路站场内旋挖桩施工技术

沈阳北站无站台柱雨棚基础为钢筋混凝土钻孔灌注桩、承台基础。结合沈阳北站桩基施工实际,介绍了在铁路站场内进行旋挖钻孔桩施工机具的确定、具体施工环节、桩基检测及施工经验。     

富水地质条件下大型桥梁基础施工技术

结合兰州新田黄河特大桥的主墩基础施工实践，介绍在砂卵石涌水河床的基础施工中，如何采取措施，克服地质难题。减小涌水对施工的影响，确保大型桥梁的承台和桩基等基础工程质量和进度。     

侧向堆载引起既有铁路桥梁桩基沉降变形的有限元分析

侧向堆载使桥梁桩基及墩台产生横向水平位移,严重影响线路的稳定性和安全性。采用ABAQUS软件建立有限元分析模型,针对一具体工程堆载条件下桩基及墩台应力、变形情况进行分析。结果表明:在本文计算条件下,11.5 m高度的堆载引起桩基竖向沉降和横向水平位移,承台竖向沉降9~17 mm,承台水平位移41~43 mm,桩基水平位移最大值为46 mm,发生在距原地面5 m深处;靠近堆土侧的墩顶水平位移21.6 mm;远离堆土侧的墩顶水平位移40.6 mm,超过规范限值,应尽快采取卸载等措施。