软土地基上桥台桩基受力算法研究

结合位于珠江三角洲软土地区的2座梁桥桥台病害的实地检测情况,对软土地基上桥台受力机理进行了分析。通过结合Ito基于塑性变形理论推导的用于计算位于移动土体中的桩基所受到的挤压力的理论计算公式和有限元分析方法,建立了符合软土地基桥台桩基实际受力情况的平面杆系计算模型。通过将计算结果与随后进行的16根桥台桩基的钻芯取样结果进行对比,揭示出了这2座桥的桥台桩基产生严重断裂的真正力学原因,从而初步找到了一种适合于软土地基上桥台桩基的计算方法。     

轻质泡沫混凝土在桥台台背回填中的应用研究

以某桥台采用轻质泡沫混凝土回填为工程实例,采用"m法"及沉降系数法计算分析桥台桩基的受力情况和桥台路基的固结沉降量,并与采用普通碎石回填该桥桥台的工况进行对比,得到采用轻质泡沫混凝土回填该桥台背,能缩小对桥台的危害和减少桥台路基的固结沉降量的结论。     

带桩基重力式U型桥台台身裂纹成因的数值分析

带桩基重力式U型桥台由于桩基沉降导致台身开裂的研究成果目前未见有报道。由于地质条件及桥台构造复杂、运营影响因素多,重力式U型桥台往往在运营期间出现开裂,其裂纹特征、走向、形态破坏状态等与普通桥台有较大差异。本文依托某大桥带桩基重力式U型桥台,由于沉降带来的桥台开裂进行了ANSYS有限元计算模拟,针对各个桩基沉降对桥台开裂的影响进行了逐一分析,找出了对桥台开裂影响最大的桩基。本文研究思路与结果具有较大的工程参考意义。     

整体式桥台桥梁的简化计算模型研究

提出了整体式桥台桥梁在成桥阶段计算的三维框架简化模型;然后在ANSYS基础上进行二次开发,编制了计算桩基的等代桩长和台后土压力合力的专用分析程序IABS.利用IABs程序,结合国内现有的桥梁设计软件,即可直接进行整体式桥台桥梁的实际工程设计,为该类桥梁在我国的推广应用提供了设计基础.同时还以某一实际工程的整体式桥台桥梁为研究对象,采用IABS程序对可能影响桩基等代桩长和台后土压力合力的各种结构因素进行分析,得出若干有益于该类桥梁设计的结论.     

薄壁桥台计算方法比较

该文采用不同的计算模型对薄壁桥台的受力进行分析比较,找到简便易行,且结果较为准确的计算方法。     

整体式桥台的箱梁剪滞效应分析

针对整体式桥台的箱梁固有的力学特性,建立有限元模型,对其在不同荷载作用下剪滞系数的横向和纵向分布规律进行研究,并将结果与普通简支箱梁进行比较。通过有机玻璃模型试验验证了有限元建模分析的可行性、准确性,同时作了参数分析,提出了可供工程设计参考的实用剪滞系数计算表。分析结果表明:该类箱梁剪滞分布与普通简支箱梁的不同主要在于桥台附近截面出现了负剪滞现象;整体式桥台的纵向抗弯刚度、主梁宽跨比、宽高比及不同荷载形式等是影响该类桥梁剪滞系数的主要因素。     

整体式桥台-桩基-土相互作用内力计算方法研究

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点，目前在国内外得到了广泛的应用与推广。以某整体桥为工程背景，设计制作了桥台-桩基结构试验模型，开展了整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验，主要研究了桥台和桩基的应变、弯矩与剪力等。试验结果表明：桥台正向移动时桩身应变呈现“酒杯”形分布，负向移动时呈现“橄榄”形分布；同时，无论是最大压应力还最大拉应力，均是正向位移荷载作用下的要明显大于负向作用下的。因此，升温时桩基的内力要大于降温时的，也即夏季高温时的H形钢桩基受力最为不利。为减小升温对桩基的不利影响，建议整体桥合龙温度取略高于年平均温度。同时，在试验研究的基础上，进行了整体式桥台和桩基的内力计算。计算结果表明：采用现有的经典台后土压力理论或桥梁规范计算得到的台底弯矩和剪力与试验结果均存在较大偏差，而采用黄-林法可较准确地得到台底弯矩和剪力。另外，计算结果还表明：负向加载时，采用现有计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果偏差不大，分布规律也与传统桩基的相似；但是，正向加载时，采用现有的计算方法得到的桩身弯矩和剪力与试验结果存在较大偏差，分布规律也明显不同。所提出的多项式拟合法和黄-林法能够较为准确地计算得到整体式桥台-桩基-土相互作用时的弯矩和剪力，实际工程中可采用该方法来计算整体桥的桥台和桩基内力，该方法可为中国整体桥的设计与应用提供参考和借鉴。     

广惠高速公路K65+681中桥桩基纠偏与加固处理

广惠高速公路K6 5 +6 81中桥上部构造采用 3× 16m预应力砼宽幅空心板简支结构 ,下部构造为 3柱式桥墩 ,肋板式桥台。墩、台均采用钻孔柱桩。结合桥梁工程现场施工过程中出现的桩基偏移问题 ,分析产生偏移的原因并进行论证 ,介绍纠偏、加固处理措施     

整体式桥台的曲线箱梁剪滞效应研究

针对整体式桥台的曲线箱梁固有的力学特性,建立有限元模型,对在不同荷载作用下剪滞系数的横向和纵向分布规律进行研究,并将结果与普通简支曲线箱梁进行比较。通过有机玻璃模型试验验证了有限元建模分析的可行性、准确性,同时做了参数分析,提出了供工程设计参考的实用剪滞系数计算图表。分析结果表明:该类箱梁剪滞分布与普通简支曲线箱梁的不同,主要在于剪滞系数内侧大而外侧小,以及在桥台附近截面出现了负剪滞现象;整体式桥台的等代桩长、桥台纵向抗弯刚度、宽跨比及箱梁肋板间距等,是影响该类桥梁剪滞系数的主要因素。     

考虑土体蠕变特性的桥台软基变形分析

针对软土地区的桥梁常因软土蠕变而产生病害的问题，研究了土体蠕变特性对桥台软基变形分析的影响。首先引入改进的西原模型；然后将桥台及软基简化为可共同考虑土体蠕变的桩-土-桥台共同工作的有限元计算模型，基于蠕变计算的时步-粘性初应变法，给出可考虑软土蠕变非线性特性的有限元计算方法，并据此编制出相应的有限元计算程序；最后利用该程序对某桥台桩基工程实例进行分析，得到了该桩基桥台后软土蠕变场等值线图，反映出桥台与桩对蠕变场的影响范围及承台与桩交接处的应变集中现象。     

跨越高速公路桥墩受汽车撞击力作用分析

通过计算某高速公路的汽车撞击力,并与规范值比较,选取较大值对桥墩防撞性能进行验算。模拟设在中央分隔带内的桥墩及其桩基进行受力分析,当桥墩横向联系不强时,简化为单个墩柱受力;当桥墩横向联系较强时,则为框架式桥墩受力。通过定量的计算显示,加强桥墩的横向联系能够有效的提高桥墩防撞能力。     

高烈度地区自锚式混凝土悬索桥设计与计算分析

为研究高烈度区采用T构体系自锚式混凝土悬索桥地震作用对桥梁受力的影响,以唐山湾跨海自锚式混凝土悬索桥为分析对象,采用数值计算方法进行空间杆系有限元计算分析。分析结果表明:T构体系自锚式混凝土悬索桥在横桥向地震作用下桩基出现了较大的拉力,副跨边墩的桩基设计受横向地震力控制。大桥采用副跨边墩与梁固结的T构体系在地震作用时可减小地震对主塔的影响。     

整体式桥台-H形钢桩-土相互作用低周往复拟静力试验

整体桥具有使用寿命长、施工方便、造价及养护费用低等特点,目前在国内外得到了广泛应用与推广。然而,整体桥在季节性温度荷载作用下会发生往复位移,并产生桥台-桩基-土相互作用。为此,以福建上坂大桥为背景,设计制作桥台-桩基结构试验模型,开展桥台-H形钢桩基-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究,主要研究桥台、桩基的滞回性能与变形规律以及桥台-桩基-土三者相互作用的机理。结果表明:桥台与桩基的等效黏滞阻尼比均较大,其值大于0.15,即整体桥具有良好的抗震性能和耗能能力;整体桥在温度作用下桩基处于弹性状态,但会发生残余变形,同时在台背与桩顶的一定宽度和深度范围内存在土体脱空现象,实际工程中产生桥头跳车、搭板沉降的原因不仅与台后土体的特性相关,还与桥台结构的受力机理相关;仅测量和分析上部未入土结构的变形并不能准确反映整体结构的变形规律;试验循环加载全过程桥台-桩基-土相互作用会产生累积变形,其中桩基的累积变形要大于桥台的累积变形,且其累积变形远大于任意单步荷载作用下产生的变形;目前对于现有桥台-桩基变形的理论并未考虑累积变形的影响,该研究结果可为有关规范的制订提供参考。     

有限单元法分析桩基础结构内力

对于多层地质介质、变截面桩、位于软土地基的桥台桩基、中(小)桥桥台桩基考虑上部构造共同作用等复杂的桩基结构,采用“m”法已无法计算。本文结合某一事故桩基桥台的内力分析,介绍了有限单元法应用于分析复杂情况的桩基础结构。叙述了计算方法,作了计算结果比较,指出了目前应用传统设计方法所存在的问题。     

框架墩的空间受力计算

1 前言 本文介绍宜城汉江大桥主墩——框架墩进行空间计算时采用的基本图式及边界条件的确定。 宜城大桥主跨为55 4×100 55m的预应力混凝土连续箱梁。主墩采用四柱式框架墩,如图1所示。主墩与主梁通过盆式橡胶支座相连。施工水位以下是四根2.2m的桩基,墩身由四根1.8m的圆柱通过二层系梁联结而成。计算荷载除上构传下的力外,还要考虑纵、横桥向的船撞力作用。设计中应用SAPV程序对主墩进行了空间受力计算。2 结构的离散图 SAPV提供了11类不同特性的单元,本结构均系杆件组成,故在计算中采用了梁元     

基于能量法的桩柱式高桥墩-桩基结构稳定性分析

在深入研究山区高桥墩—桩基结构屈曲机理基础上,首先,根据工程实际及桩柱式高桥墩—桩基结构平面受力模式,确定出符合工程特性的框架结构简化计算模型,其次,通过研究其失稳模式及内力计算方法,求得考虑高桥墩—桩基轴向变形的转角—位移方程,并结合能量分析方法建立桩柱式高桥墩—桩基结构平面内稳定性分析方法,然后,框架结构平面外受力特点确定出其稳定性分析力学模型,进而建立出考虑竖向荷载与水平荷载共同作用时高桥墩—桩基结构平面外稳定性分析方法,工程实例分析表明,考虑高桥墩与桩基共同作用的框架结构稳定系数比高桥墩框架结构稳定系数低,符合工程实际,表明了本文所建立方法的合理性与可行性。     

梅县畲江大桥维修加固

梅县畲江大桥位于梅江河上游,建于1987年.桥跨组合为多跨简支T型梁,重力式桥台、双柱式墩、钻孔灌注桩基础.经过10多年的运营,加上自然因素影响,桩基及桥面出现严重病害.简要总结介绍畲江大桥维修加固施工以及效果.     

船闸桩基底板有限元受力分析

在泵闸,船闸等大体积混凝土工程中,基础设计时经常使用桩基基础来承载上部荷载,桩基底板的受力分析往往对设计结论起到很大的指导作用。为了得到合理的底板受力结论,对某船闸的桩基进行数学模型简化,将桩基简化为弹簧模型,同时采用两种不同的有限元软件,分别建立三维模型,划分网格和计算结论进行对比。分析发现,两种软件的计算结果相近,误差较小,计算弯矩值较合理,可被设计采信。     

带EPS的整体式桥台-桩-土相互作用拟静力试验

整体桥中台后土压力在温度循环作用下会发生较大变化,这种季节性横向土压力的变化在每次温度循环后会持续增大,其实际所受水平土压力会远大于桥台设计时的压力,同时桥台桩基会产生累积和残余变形,因而有效减少台后土压力与桥台桩基的累积和残余变形至关重要。为此以桥台-H形钢桩试件为研究对象,通过在桥台侧向施加水平位移荷载,开展带膨胀聚苯乙烯（EPS）填料板的整体式桥台-桩-土往复荷载拟静力试验,分析桥台、桩基的骨架曲线、滞回曲线及其沿入土深度方向的水平变形和桥台转角等的变化规律,初步研究EPS填料板的厚度对桥台-桩基-土相互作用受力性能的影响。试验结果表明：在台后埋设EPS填料板能有效减小上部结构变形时桥台所受到的水平力,最大可减小31%;同时,也可减小模型试件的累积变形,其随着EPS厚度的增加而逐渐减小,尤其对桩的累积变形减小最为显著,最大减小了74.3%;在台后埋设EPS填料板也可有效减小台后填土对桥台转角的约束作用;台后埋设EPS填料板会使单步位移荷载作用下产生的变形有所增大,但幅度不大;试验全过程各模型试件均表现出了良好的弹性性能和变形能力。     

桥台竖向裂缝发展的影响因素分析研究

为分析桥台在施工过程中受混凝土收缩、温度变化等作用下的开裂原因,并讨论台身横向防裂钢筋、桩基刚度、承台与台身混凝土龄期差、台身后浇带的设置等因素对桥台受力性能的影响,利用Midas/FEA对桥台进行非线性计算,探究出了台身的开裂机理,并得到各因素的影响,最后给出防治建议。主要结论为:台身裂缝的原因为混凝土收缩和温度变化作用下,承台与台身的变形受桩基约束,台身在桩基上方产生裂缝并竖向向上发展;配筋率相同时,台身横向防裂钢筋宜采用"细而密"的布置方式;满足承载力要求时,适当减小桩径可减小裂缝宽度;台身后浇带的设置很大程度上减小了裂缝宽度;可不考虑承台与台身混凝土龄期差对裂缝的影响。