桩土效应对桩柱式桥墩地震响应的影响分析

文章以桩柱式桥墩为研究对象,建立桥墩有限元动力分析模型,采用反应谱法计算分析考虑桩土效应和不考虑桩土效应时桥墩地震响应的差异,并以土体性质和桩长为参数,分析土弹簧刚度及桩长的变化对地震响应的影响。研究结果表明:桩土效应对桥墩地震响应的影响不可忽略,不考虑桩土效应时,墩底的内力偏安全,墩顶位移偏危险;随着桩长的增加,墩底横向剪力和弯矩减小,变化幅度随土体比例系数m值及墩高的增大而减小。     

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。     

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。     

基于有限元的横向岩质陡坡梁桥地震受力分析及对策

在海西高速公路的建设发展过程中,建于横向岩质陡坡的高架梁桥因能满足公路线形、环保以及人文要求得到了大量运用。然而针对该种不利地形桥梁的整体抗震研究尚不全面。本文以实际工程为背景,利用纤维单元,建立了能考虑结构非线性特点的有限元模型,从横桥向与纵桥向两个角度初步探究了该类桥梁的地震响应特点,并提出了施工改进措施。分析结果表明,横向陡坡梁桥中的矮墩在地震作用下会产生更大的结构内力,其抗震设计应予以重视,所提出的对策可以减少矮墩的内力响应。     

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.     

连续刚构桥空实心墩地震响应对比分析

文章以某座高墩大跨弯连续刚构桥为背景,建立空间有限元模型,并进行线弹性时程分析,对比研究空实心墩对结构动力特性及地震响应的影响规律。结果表明,在材料用量相当的情况下,双薄壁实心墩桥梁综合地震响应小于空心墩桥梁的地震响应。其研究成果可为高墩大跨连续刚构桥初步设计及弹性抗震设计提供参考。     

盾构隧道穿越桥梁桩基群的桩基托换技术研究

为探析盾构隧道穿越桥梁桩基群中桩基托换过程的受力转换机理及盾构隧道掘进对群桩基础结构的影响,文章以深圳地铁10号线盾构隧道穿越广深高速桥梁桩基群为工程背景,采用FLAC~(3D)开展桩基托换与地铁隧道施工的数值模拟。研究结果表明:桩基托换后,桥梁荷载体系从桥面板→桩基→地基土转换为桥面板→既有桩基+托换桩→地基土,被托换桩的上覆荷载能够有效地转移到新建托换桩上;在桩基托换与盾构掘进过程中所产生的沉降变形能够提高桩端阻力与桩侧摩阻力,使得桩基结构的最大主应力有所降低;桥梁桩基沉降量以盾构隧道推进过程中由地层损失和掘进扰动产生的沉降变形为主,桩基托换所产生的沉降量占总沉降量的20%~30%;桩基沉降变形、侧向位移与主应力降低效应均主要表现在托换桩上,非托换桩变化不大;盾构隧道管片衬砌结构变形主要产生在桩基托换区域附近,且以沉降变形为主,水平位移较小。     

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%。     

沉管隧道暗埋段三维大规模地震响应分析

暗埋段是沉管隧道的重要组成部分之一,但目前对其地震响应研究还未见报道。文章针对某沉管隧道暗埋段,建立三维精细化有限元动力分析模型,其中土体采用等效线性化方法考虑动力非线性特征,模型侧向边界条件采用远置侧移边界来描述地层剪切变形。分别开展了静力和动力两种工况下沉管隧道暗埋段三维大规模响应分析,研究了隧道刚度变化段各关键断面在静力及地震作用下的内力及变形响应特性,结果表明:地震作用对结构内力分布有一定影响;在刚度明显变化区段,结构的内力值会发生突变;刚度突变会使结构层间位移角显著增大。     

中庭式地铁车站结构地震动力响应机制分析

随着建筑功能需求的多样化,出现了中庭式地铁车站结构型式。为引入自然光,中庭式地铁车站结构顶板、中板的中部去除,设置横梁代替;并且为了扩大空间,地下一层不设柱,地下二层设置扁柱,这些特征使中庭式车站地震动力响应异于传统车站。文章通过中庭式地铁车站土-结构1/30缩尺模型振动台试验研究,探究不同峰值、频谱地震动作用下场地土体的放大衰减效应、结构的加速度、动力应变响应,并分析地震动力效应对结构内力的影响,为中庭式车站结构抗震设计提供参考依据。     

中庭式地铁车站结构地震动力响应机制分析北大核心CSCD

随着建筑功能需求的多样化,出现了中庭式地铁车站结构型式。为引入自然光,中庭式地铁车站结构顶板、中板的中部去除,设置横梁代替;并且为了扩大空间,地下一层不设柱,地下二层设置扁柱,这些特征使中庭式车站地震动力响应异于传统车站。文章通过中庭式地铁车站土-结构1/30缩尺模型振动台试验研究,探究不同峰值、频谱地震动作用下场地土体的放大衰减效应、结构的加速度、动力应变响应,并分析地震动力效应对结构内力的影响,为中庭式车站结构抗震设计提供参考依据。     

考虑p-?效应的连续钢构桥静力弹塑性稳定分析

本文以陕西省榆林市某铁路大桥为工程背景,建立相应模型,分别研究了两种非线性作用下桥梁的地震反应。结果表明,当桥梁结构遭遇强震情况下,考虑桥梁的P-Δ效应是一个复杂的几何非线性和材料非线性问题,本文对P-Δ效应下的大跨钢构桥稳定指标进行了相关的计算和研究,并提出了一些思考和建议。     

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。     

城际铁路隧道与邻近建筑物的相互影响研究

城际铁路隧道不可避免地要下穿建筑物密集的市区,其开挖施工会引起地表沉降,危及建筑物的安全,因此评估城际铁路隧道和邻近建筑物的相互影响就成为迫切需要解决的问题。文章以实际工程为例,将隧道、地基和上部结构作为一个整体,系统地研究了建筑物和下穿隧道的相互影响,针对不同的施工工法和不同的地质情况进行了敏感性分析,并对各类工程措施的效果进行了评估。研究结果表明,基础桩端嵌入地层性质对建筑物沉降、结构内力以及后续的加固处理措施影响很大;相对于隧道不同部位的桩基受隧道施工的影响各不相同,隧道正上方和侧上方45°附近桩基受开挖影响较大;同样地层情况下,盾构法开挖后建筑物的沉降和内力值要比矿山法低;桩基托换对整体沉降的控制要好于加固地层措施,然而桩基托换措施却增大了建筑物局部变形和内力值;建筑荷载作用位置附近隧道段内力会有所增大。因此需要预计各类可能的情况,并根据具体情况综合采取相应的措施。     

双肢薄壁高墩大跨度连续刚构桥抗震性能分析

大跨度高墩连续刚构桥是跨越深山沟或江河的一种广泛的结构形式,其地震作用下的响应与中小跨径混凝土梁桥有所不同,本文以福建省沈海复线福鼎贯岭至柘荣段桐山溪特大桥(104+200+104 m)为工程背景,采用有限元分析软件Midas/civil构建有限元模型,进行结构特征值分析及地震作用下的反应谱分析,得到桥梁在地震作用下的动力响应,并研究了双肢薄壁墩墩间联系梁对大跨度连续刚构桥抗震性能的影响。     

大跨径连续梁桥桩土模型对比分析

文章针对大跨径连续梁桥,建立空间动力分析有限元模型,采用非线性时程波分析方法,对比桩土相互作用不同模拟方式(群桩六弹簧法、群桩效应的单桩六弹簧法、无群桩效应的单桩六弹簧法、m法)对结构响应的影响规律。结果表明:群桩六弹簧法和群桩效应的单桩六弹簧法几乎等效;无群桩效应的单桩六弹簧法较群桩效应的单桩六弹簧法桩基础刚度较大;四种桩土模拟方式对于工程项目的计算结果均可信。     

波流作用下大直径管桩码头动力响应分析

文章通过ANSYS有限元平台,采用基于p-y曲线的非线性Winkler地基梁模型研究大直径管桩码头在波流荷载作用下的动力响应。通过对桩土相互作用模型和嵌固点模型进行对比分析,发现嵌固点模型会低估波流荷载对结构的作用;不同波浪周期下不同波浪理论计算所得的桩基泥面位移最大值差别较大,根据规范推荐的微幅波理论计算得到的波浪荷载偏低,建议采用斯托克斯五阶波理论计算外海深水区波浪荷载。     

下承式系杆拱桥地震响应分析

文章为探究下承式系杆拱桥的地震响应规律,以某高地震烈度区某公路下承式系杆拱桥为依托,采用有限元软件建立整桥模型,基于反应谱法和时程分析法,开展了该系杆拱桥的位移和内力响应分析。研究结果表明：系杆拱桥的拱肋自振频率较大,说明钢管混凝土拱肋具有较大的刚度;在纵向+竖向地震作用下系杆拱桥拱肋的位移响应更加明显,横向+竖向地震作用下系杆拱桥的内力响应更加明显,两种地震作用对拱桥的抗震性能均不利,在设计时需要对桥梁结构抗震进行特殊设计;横向+竖向地震作用下系杆拱桥的位移和内力响应均比纵向+竖向地震作用下要大,在桥梁抗震设计时应特别注意横向+竖向地震作用对系杆拱桥整体响应的影响。     

竖向载荷下桥梁桩基承载特性分析

文章以高速公路特大桥桩基础施工为研究背景,通过在桩基础布置土压力盒和钢筋应力计,对桥梁桩基础竖向受力、桩身摩阻力、桩侧土压力进行监测,收集数据分析得出桩基内侧和外侧竖向受力传递深度随荷载增加而变大,桩基内侧和外侧摩阻力存在一定的差异,桩基外侧土压力高于内侧,这是由于受到坡面影响造成的,但最终均达到了平衡状态,桩基承载特性良好。     

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。