基底嵌入岩石内墩台基础刚性性态的判定

根据我国的桥涵规范,墩台基础的αh≤2.5时,可将其看作是刚性基础那样受力,其中α为基础的变形系数,h 为基础的埋设深度。这一假定适用于基础顶部及底端皆无约束且按温克尔介质上弹性基础与刚性基础的理论所算得的侧向位移之差为10～15%的情况。事实上,基底的约束条件对刚性基础的侧向位移有很显著的影响。本文对基底嵌入岩石内墩台基础的刚性受力状态进行了分析与探讨。     

弹性基础构件嵌入岩层内较浅时的计算公式

我国目前的铁路及公路桥涵设计规范中,未考虑嵌入岩层内较浅时的墩台基础的位移和内力的计算公式。然而,基础底面的约束条件对基础顶面和墩台顶面的位移有较大的影响。为此,本文考虑了这种约束条件,并导出了相应的计算公式。     

地下结构刚性直墙静力分析

地下结构边墙的受力状态,常可按弹性地基上的刚性墙来考虑,其地基模量假定为随深度成冪函数变化,K_y=m(y_0 y)~n。本文列出了二种墙基支承条件时计算位移、转角、弯矩、剪力及抗力的无量纲系数公式。采用平移水平轴及“等效荷载”得出了侧向荷载及弯矩作用下的通解。     

桩-土相互作用支护桩受力变形计算方法

为研究桩-土非线性相互作用对深基坑支护结构内力与位移的影响,提出了一种桩-土相互作用支护桩受力变形计算的方法.该方法将基坑开挖面以上的桩体视为有限数量的弹性体,开挖面以下的桩体视为Winker地基梁,支撑结构为二力杆弹簧,并考虑支护桩和内支撑的变形协调,基于桩结构分段分坐标法和弹性地基梁法,推导出了考虑桩-土-内支撑共同作用的支护桩体挠曲微分方程.结合理论土压力,采用该方程计算获得了不同开挖深度的桩体水平位移和桩体弯矩,并与规范法、实测值进行比较.结果表明:本文方法计算得到的支护桩最大水平位移比规范法小15.2%,最大弯矩较规范法小26.6%,均与实测值更为相近.      

基于索面布置的扇形索面斜拉桥桥塔稳定性分析

以单承重体系扇形索面刚性拉杆斜拉桥为研究对象,根据结构受力特点,基于能量原理推导出带有刚性拉杆斜拉桥考虑拉杆扭转变形时桥塔侧向弹性稳定系数的解析计算公式;通过某扇形索面刚性拉杆铁路斜拉桥的算例,讨论桥塔拉杆锚固点采用等差间距布置的斜拉杆桥塔锚固点间距与桥塔侧向弹性稳定性的关系,分析斜拉杆的布置对桥塔稳定的影响,结论表明:计入刚性拉杆扭转变形后,桥塔侧向弹性稳定系数有所提高。计入拉杆"非保向力"作用后,桥塔稳定性系数较大,能够充分发挥拉杆的扭转和拉杆拉力的虚拟弹簧效应。给出了拉杆锚固点布置建议取值:桥塔拉杆锚固点间距等差d选取范围为[0 m,0.4 m],顶端第一根拉杆与第二个拉杆的间距d1的选取范围为[0.5 m,1.1 m]。     

角钢连接半刚性梁柱节点的受力性能分析

介绍了半刚性梁柱节点连接的受力性能。然后主要分析了半刚性梁柱节点连接的杠杆力分布及大小。按塑性理论推导了计算公式。同时分析了杠杆力对节点受力性能的影响。     

基坑施工对临近隧道的影响分析

以邻近区间隧道的某基坑工程为例,利用MADIS有限元软件分别对基坑降水、基坑开挖等工况对相邻地铁结构的影响进行深入分析。研究显示：(1)基坑降水工况下,隧道水平位移明显小于竖向位移。(2)在基坑下部开挖与基坑上部开挖深度基本相同的情况下,下部开挖引起的相邻隧道变形明显大于上部开挖。(3)从隧道变形量值上来看,开挖至基底引起隧道水平位移明显大于竖向位移。(4)受力分析表明隧道配筋满足要求。数值模拟结果与实际监测结果基本吻合,可为类似邻近地铁结构的工程建设提供一定借鉴。     

拱脚变位对覆土波纹钢板拱桥受力性能的影响

结合内蒙某实际桥梁参数,利用有限元软件建立了考虑土与波纹钢板相互作用的二维平面应变模型,通过对模型施加强制位移,计算分析了10种不同拱脚变位工况下结构的受力和变形的变化规律.拱脚发生水平位移时对结构受力性能的影响比拱脚发生竖向沉降时大,拱脚水平位移造成结构位移增大,拱圈应力由受压转为受拉;拱脚不均匀沉降对结构的影响较均匀沉降大;特别是拱脚同时发生不对称的竖向和水平位移使结构位移显著增加,拱圈两侧拉压应力数值都明显增大.拱脚变位还会造成拱脚反力变化,特别是不均匀拱脚变位时会出现反力方向变号.尽管覆土波纹钢板拱桥变形适应能力较强,但在设计和施工中也应采取措施,避免和减小基础的变位.     

刚性基础基底摩阻力对墩顶位移的影响

刚性基础底部摩阻力对基础顶面及墩顶面的位移有显著影响,其值可将基底承压力与摩擦系数(f=tanφ)相乘而得。当摩阻力很大且满足以下条件时 ((n+1)H+(n+3)M/h-2fN)/((n+1)(n+2)(n+3)(H+fN))≤K_n/(ah)~(n+3)≤((n十1)H+(n+3)M/h+2fN)/((n+1)(n+2)(n+3)(H-fN))支立于非岩石地基上的基础可按基底嵌入岩层内考虑,文中还介绍了这两种支承情况时基础顶面位移的差值。     

临近建筑物SMW工法基坑围护结构受力特性研究

根据天津滨海新区欧风国际商业步行街临近建筑物地下室基坑开挖工程,采用ABAQUS有限元软件研究了SMW工法基坑围护结构的受力特性,讨论了型钢与水泥相互作用对SMW工法桩受力特性的影响。结果表明:SMW工法桩顶水平位移值4.53mm,说明临近建筑物对SMW工法基坑围护结构影响较小;考虑水泥土刚度贡献,SMW工法桩水平位移值、剪力值、弯矩值均比现行规范理论计算值小25%~35%;型钢与水泥土相互作用对桩的受力与变形影响较大,随着型钢与水泥土相互作用减小,水泥土对型钢的黏结强度的变小,型钢的受力与变形均变大。     

SD型模数式伸缩缝耦合动力学研究

以SD型模数式伸缩缝为研究对象,运用有限元分析软件ABAQUS对SD型模式伸缩缝进行耦合(竖向和水平)动力学研究。其中,建立了完整的耦合动力学理论模型,模拟在行驶的汽车通过伸缩缝时,伸缩缝中梁竖向和水平向振动响应特性。研究结果表明:不考虑车辆制动力以及不同车速情况下,伸缩缝中梁竖向振动位移与水平振动位移之间几乎没有什么影响。因此,对伸缩缝竖向和水平向振动响应研究时可以单独进行研究,从而可以简化研究,提高效率。制动力对伸缩缝水平振动位移影响比较大。如果考虑制动力的影响,水平振动位移的增大会对伸缩缝结构产生不利的影响。不考虑制动力情况下,采用德国规范分析得到的水平振动位移最大值为0.235 mm,采用我国规范并忽略制动力下分析得到最大水平振动位移几乎接近于零;而最大竖向振动位移比按照我国规范并忽略制动力影响的条件下分析得到的小21%。在不同速度80 km/h,120 km/h条件下,采用德国规范分析得到的伸缩缝最大竖向振动位移与我国规范分析得到的相比分别小16%和19%。     

小直径钢管排桩边坡加固计算理论研究

通过分析小直径钢管排桩的受力特点,提出了一种考虑桩土相互作用空间效应的平面刚架分析模型。将桩间岩土体以水平弹簧模拟,基于Winkler弹性地基梁理论,推导了钢管排桩的内力位移计算公式。以一滑坡治理现场堆载试验为例,对提出的计算方法与现场测试数据进行分析对比,二者吻合良好,本计算方法的可靠性得到了验证。同时在此基础上,也进行了相关主要影响因子的分析,得出桩顶位移与桩长呈现函数关系。     

中小跨径刚柔组合式钢桥面铺装力学响应研究

采用有限元分析软件,分析刚性铺装层弹性模量、荷载布置形式、铺装层结构厚度及钢筋网对刚柔组合式钢桥面铺装体系力学响应的影响规律。结果表明:刚性铺装层弹性模量变化对柔性铺装层、层间黏结层及铺装层整体竖向位移影响较小,对刚性铺装层及铺装层与钢桥面板间受力影响相对较大;双后轴间主要影响区域间隔较远,两者相互影响较小;刚性铺装层厚度的增加不利于柔性铺装层受力,而刚性铺装层中增设钢筋网对铺装体系受力影响较小。     

考虑临近道路施工过程的在役桥墩墩顶位移演变规律研究

针对临近道路施工会通过改变在役桥墩桩基础桩-土界面的接触应力分布从而影响在役桥墩的墩顶位移特征这一问题,以重庆轨道交通3号线某在役桥墩为工程背景,利用有限元软件ABAQUS建立了描述临界道路建设过程中地基-基础-桥墩相互作用的三维数值模型,基于此模型分别研究了道路开挖、铺筑及运营对墩顶水平、竖向位移的影响.研究结果表明:路基开挖后,随着开挖深度(H)增加,墩顶水平位移会不断增大,墩顶竖直沉降则会不断减小,随着道路至桥墩边缘距离(L)的增加,墩顶水平位移不断减小,竖直沉降反而不断增大;道路铺筑后引起的桥墩顶部水平位移较路基开挖有减小趋势,竖向位移却有增大趋势;新建道路在后期运营中,交通荷载引起的桥墩顶部水平位移相对较小,而竖直沉降较道路施工引起的位移明显增大;在得出的墩顶水平位移随开挖深度的变化曲线中,墩顶水平位移从靠近道路到远离道路的转折点在道路施工中有所变化;在路基开挖中,当开挖深度约为1.8m时,墩顶水平位移方向发生变化;在道路铺筑中,当开挖深度约为2.6 m时,墩顶水平位移方向发生变化;在后期运营中,当开挖深度约为3.1m时,墩顶水平位移方向发生变化.     

路堤荷载下刚性桩复合地基沉降计算研究

在对路堤荷载下刚性桩复合地基桩土变形特点进行分析的基础上,针对前人桩间土位移模式存在的不足,提出了改进的位移模式;对桩体和土体进行受力分析,建立了路堤荷载下刚性桩沉降计算方法,该方法能同时考虑桩土相对滑移的因素和土体变形的非同步性;算例分析表明了该方法的合理性与可行性.     

格形地下连续墙基坑施工阶段侧向变形

为获得格形地下连续墙受力和变形的一般规律,结合实际工程,采用离心模型试验和现场监测方法对其侧向变形规律、设计参数对墙体位移的影响、围护结构最大侧向位移与开挖深度的关系进行了分析.结果表明:墙顶水平位移较大,墙体发生重力式位移模式;前后墙的变形规律相似,开挖深度、前后墙间距、隔墙间距、土质和临时支撑对墙体位移有显著影响;与拉锚地下连续墙相比,格形地下连续墙整体刚度大,抗水平变形能力强,最大侧向位移(平均值)为开挖深度的0.15%~0.50%,满足软土地区深基坑变形的基本要求.      

系杆拱桥施工挠度的控制

系杆拱桥在采用支架安装的施工中，对支架和桁架梁垂直位移的控制，是关系到工程质量和施工安全，通过一座72．8m的刚性系杆刚性拱桥为例，探讨位移的计算公式，支架预留拱度的设置和动态控制方法。     

软基路段中小桥桥台设计优化分析

桥梁与路基的刚性和柔性过渡过程中,位于软基路段的桥台在台后主动土压力作用下,规范要求桥台的桩基水平位移不小于6 mm[1],对于大部分设计者而言,理论上尚且能做到,而桥梁的实际运营过程中,难免存在桥台的桩基水平位移超过规范要求,但实际发生的水平位移不至于影响到桥梁的结构安全,久而久之,易形成桥梁病害,影响桥梁的耐久性。以江门市滨江新区人工湖南路中桥工程为背景,探讨和分析通过改变桥台与上部结构的连接方式,提升桥台的耐久性,对类似的桥梁设计问题有一定的指导作用。     

考虑SSI效应的输电塔-线体系风振响应简化分析

输电塔的分析设计通常按基础固支来处理,然而多数情况下地基并不是刚性的. 为了考虑弹性地基对输电塔风振响应的影响,建立了考虑土与结构相互作用（soil-structure interaction,SSI）的输电塔-线体系简化计算模型,并推导了风振响应动力方程. 基于提出的简化计算模型,选取工程中某特高压输电塔-线体系,编写MATLAB程序进行了结构系统的动力特性分析和风振响应时程分析,并选取了3种不同参数的地基土对输电塔的风振响应进行了对比分析. 研究结果表明:考虑SSI效应后,单塔的位移均方根值增大约20%,加速度均方根值减小约14%,基底剪力及基底弯矩最大值分别减小约7%、12%;考虑塔线耦联和SSI效应后,与仅考虑SSI效应的单塔相比,输电塔的位移响应有所增大,但加速度响应变化很小;随着地基土刚度减小,SSI效应的影响越明显,表明软土地基下输电塔的风振响应分析不能忽略SSI效应.      

钢轨扭转时的水平位移分析

分析了钢轨的扭转变形以及扭转变形引起的钢轨水平位移；推导了钢轨扭转角的计算公式，并计算了几组不同荷载作用下的轨顶水平位移。计算结果表明，钢轨顶面横向位移较大。在分析计算钢轨水平位移时，必须考虑扭转变形。