水闸交通桥结构形式改变对水闸闸室受力影响分析

闸除险加固过程中往往会改变闸室局部结构形式，这对闸室受力会产生影响，本文很针对很多水闸在改造加固时将正拱形交通桥改建成平板式交通桥，分析水闸交通桥结构形式改变对底板应力有很大的影响。以江苏某水闸为例，利用三维有限元软件建立拱形桥与平板桥两种情况下的水闸三维模型，分别对两种情况下的底板应力进行计算，分析比较不同形式的交通桥对反拱底板应力的影响。分析结果表明：将拱形交通桥改成平板交通桥会使水闸反拱底板拱脚处的拉应力变大，且在拱脚附近形成应力集中，从而造成底板产生裂缝。     

台背高填路基对墩桩影响的数值仿真模拟分析

高填路基对邻近墩桩结构会产生不利的影响,尤其当填方土体量较大,地基中含有一定厚度的软弱夹层时,其产生的不利影响更不容小视。文章结合工程实际,考虑台背填方自重、软弱夹层等因素,采用有限元软件,通过建立墩桩的内力与位移的计算模型及桥墩、地基与桩基础的空间计算模型,并比对现场实测位移数据,研究开挖卸载不同程度的台背填方路基下墩桩的力学与变形特性,同时,对比不同位置处的桩基计算结果。以期为同类桥梁工程的桩基础设计、施工规范及安全运营提供依据和经验。     

桩土摩擦系数取值方法对桥桩单侧开挖模拟结果的影响规律

在与现有航道相邻的双排六桩群桩基础的T构桥桩基础附近进行航道的升级改造工程,航道开挖将对桩基使用带来不利影响.不同工况和桩土摩擦系数条件下的有限元数值模拟分析表明,当采用土体内摩擦角计算的摩擦系数扩大1.5倍时,墩顶水平位移减小25％,竖向位移减小10％,而桩基轴力增加22％,弯矩减小24％,这与侧壁阻力反算的摩擦系数结果接近.结合数值模拟分析和桥梁实际运行条件,推荐采用根据侧壁阻力反算桩土摩擦系数的方法.同时,不同的荷载施加顺序对模拟结果具有影响.为考虑应力历史的影响,推荐采用桥桩施工全流程数值模拟的方法,对航道开挖引起的桩基变形规律进行分析,并建议在后期设计施工中加强现场监测.     

岩石地基中群桩基础对相邻车站隧道影响分析——以重庆地铁1号线七星岗站为例

桩基加载会造成周围土体的位移和应力变化,继而对邻近隧道的内力和位移造成影响,特别是在群桩基础的作用下,这种影响不可忽视。以岩质地基中大跨径车站隧道与群桩基础的相互影响为研究对象,采用有限元软件对群桩位于隧道顶板上方、隧道侧壁破裂面以下及隧道底板3种模型进行对比分析,重点比较桩基加载工况下隧道位移变化及衬砌内力变化。分析表明当桩基础荷载大,隧道洞跨大时,置于隧道顶板的桩基础会明显降低衬砌安全系数,使衬砌结构遭受破坏;通过数值模拟对比分析得出当桩基位于隧道侧墙破裂面以下,且临近隧道侧墙的桩基加长至隧道拱底标高时,能大大降低对隧道衬砌结构和位移的影响,并能确保运营隧道的结构安全。     

桩基础水闸闸室的整体稳定计算分析

近年来随着水闸加固及设计工作的逐渐增多,桩基础水闸闸室稳定的计算分析越来越重要.现结合宁波市奉化区某水闸工程,采用excel与理正软件相结合的方法,考虑闸室底板上部偏心受压作用,精简计算流程,梳理分析脉络.其成果可为今后的水闸闸室计算工作提供参考.     

高桩承台群桩基础水平位移计算与分析

水平位移是基础设计的一项重要参数。采用数值分析方法对高桩承台群桩基础进行简化和理论推导,提出了符合实际且简单的理论计算公式,作为高桩承台群桩基础初步设计方案拟定阶段依据。采用有限元分析方法对龙山大桥主墩高桩承台进行模拟计算。结果表明:桩基自由长度和桩径对于高桩承台桩顶水平位移影响非常明显,根据双排桩推导的理论公式对于多排桩基同样适用。     

软土地区高桩承台结构斜桩应用数值模拟

通过Plaxis二维有限元计算软件模拟软土地区高桩承台结构应用斜叉桩后墙后土压力、墙体位移,以及墙体位移与叉桩倾斜角度的变化趋势,根据软件计算结果分析得到:挡墙结构应用斜叉桩基础后可以有效减少挡墙底板位移及前排钢板桩承受的弯矩、剪力,且叉桩角度设置在6°时,应用斜桩基础对挡墙位移的减少最明显,桩基经济性最好.     

基于Vesic圆孔扩张理论的桩周土抗力计算方法研究

随着目前城市建筑物容量的增大,对作为其主要承载构件的桩基础的承载性能提出了更高的要求。桩-土相互作用问题是桩基水平承载性能研究中必须考虑的重要内容,该问题的研究对于完善桩基础设计理论和指导工程实践具有重要意义。基于Vesic圆孔扩张理论,分析水平荷载作用下桩侧土体的实际受力状态,根据桩身产生水平位移后桩周土应力为近似椭圆形非均匀分布的特点,综合考虑纵向应力变化、桩基整体转动和桩-土摩擦效应对桩侧土抗力的影响,建立二维平面状态下的桩-土相互作用的力学模型,以此推导水平荷载作用下的桩侧土抗力计算公式,得到基于应力增量的p-y曲线计算方法,并通过实例计算验证该方法的适用性,最后针对桩-土参数进行影响因素分析。对比所提方法的计算结果与模型试验的结果可知：将该理论方法应用于水平荷载作用下桩侧土体力学效应的计算时,计算结果和现场实测数据较吻合,尤其在桩基受荷产生较大水平位移时,两者表现出了较好的一致性。通过对桩-土参数等影响因素的计算分析,讨论了桩径、土体内摩擦角和土体变形模量等桩-土参数对桩周土体应力结果的影响,得到了桩周不同位置处土体径向应力和切向应力的变化规律。     

考虑桩基弹性影响及桩土作用的桥墩、索塔受力分析

桥梁建模时常忽略桩基的弹性影响及桩土作用,采取墩台底部固结的处理方式进行边界处理。为研究桩基模拟方式对墩台、索塔的影响,文中利用桥梁有限元分析软件MIDAS/Civil分别建立墩底固结、考虑桩基弹性影响及桩土作用模拟桩基的两类模型,分析桩基模拟方式对结构位移及应力的影响。结果表明,忽略桩基,采取墩台底部固结方式模拟的误差较大,应根据实际工程需要,考虑建立桩基模型进行分析。     

超配筋超大直径桩基完整性综合评价

根据海南铺前大桥主墩桩基础的实际情况,应用超声波对桩径为4.3m、钢筋笼径向设置4层的桩基础进行完整性分析,并结合桩基础取芯结果对桩身完整性进行综合评价。结果表明:声测管在钢筋笼内侧,超声波信号未出现畸变,当超声波穿越钢筋笼时,声速正常,但声幅衰减起伏变化十分明显,且与钢筋笼梯次布置规律具有统一性,取芯结果证明混凝土密实。因此,超声波穿透钢筋时,需采用不同方法对桩基完整性进行综合评价。     

水利工程中双排钢板桩支护结构性状研究

某水闸基坑工程中采用带拉杆的双排钢板桩结构解决单排钢板桩支护位移过大问题。运用有限元软件模拟排间距及被动区土体加固长度对支护结构及周边管道位移的影响,结果表明,双排钢板桩支护结构前、后排桩及桩间管道水平位移均随排间距的增大而减小,桩间管道竖向位移随排间距的增大先增大、后减小,竖向位移最大时对应的排间距与桩间土体破坏面宽度有关。支护结构及管道位移均随土体加固长度的增大而减小。通过设置合适的排间距及土体加固长度,基坑开挖变形满足规范要求并可限制桩间管道位移,供类似工程设计参考。     

道路和河渠工程施工对轨道交通高架桥桩基的影响分析

随着现代社会城市建设的迅猛发展,城市轨道交通高架桥桩基周围建设项目越来越复杂,因此周围施工对高架桥桩基的影响分析越来越重要。以义乌市柯村至国贸大道道路改造工程和柯村渠系连通工程施工对金义东市域轨道交通工程官塘停车场出入线的影响工程实例。采用MIDAS GTS进行有限元数值分析,以研究河渠工程施工前、中、后期轨道交通高架桥的桩基及位移和沉降变化。模型计算结果表明,道路和河渠工程施工会造成周围桩基产生位移和沉降,且影响结果随着二者水平投影增大而减小。可为义乌地区其他临近轨道交通高架桥桩基建设项目提供有益的参考。     

包裹碎石桩影响范围的模型试验分析

为了研究包裹碎石桩受力时的影响范围,进行了三组不同直径的包裹碎石桩和一组未加固地基的模型试验。通过在承压板之上及其周围土体表面布设百分表,得到了承压板及其周围土体表面的位移;在桩体和桩周围土体内不同深度布置土压力盒,监测了桩体和土体内的应力分布。试验分析结果表明:包裹碎石桩改善了土体的承载力性能,减小了土体表面的位移量,包裹碎石单桩复合地基相比于未加固地基(河沙)的极限承载力约提高了32%;在距离包裹碎石桩中心两倍承压板直径范围之外,基本上没有变形和应力的分布,即包裹碎石桩影响范围的宽度约为四倍承压板直径;包裹碎石桩受力主要影响深度在三倍桩径范围内。     

改进的桩锚计算模型及其计算方法研究

因岩土体-桩-锚索相互作用的复杂性,目前关于锚拉桩挡墙的计算模型中存在诸多问题。比如,在目前预应力锚索抗滑桩的设计中,没有考虑锚索张拉阶段产生的主动加固力作用以及桩锚协调方程未能考虑张拉阶段桩锚固点向坡内产生的位移等。计算模型的不合理导致长期以来锚索拉力计算不合理。为解决这类问题,根据施工和工作的两种工况提出改进的两阶段计算模型。在此基础上,利用初参数法给出基于双参数地基反力模型的全桩解算方法,并通过实例,对改进的计算方法和现有计算方法进行了分析比较,结果表明:前者比较符合工程实际,有利于保证结构安全。     

高陡横坡段桥梁双桩内力计算有限差分解

为了对高陡横坡段桥梁双桩基础进行合理分析,提出一种适用的有限差分法。首先,针对陡坡段桥梁基桩不同特征段的承载特性,将后桩划分为嵌固段及受荷段,同时,将前桩划分为嵌固段、受荷段和自由段。然后,考虑桩土相互作用及桩顶变形协调,并引入边界条件,建立了适用于高陡横坡段桥梁双桩基础内力及位移分析的简化计算模型。在此基础上,综合考虑P（荷载）-Δ（位移）效应及连系梁的影响,分别对各特征段基桩微元进行受力分析,并引入相邻特征段满足的连续条件（即位移连续、转角连续、剪力连续及弯矩连续）,推导出各微分段的控制差分方程,以MATLAB为平台编制相应计算程序,迭代求解桩身位移,进而求解其内力。最后,结合室内模型试验与现场试验对理论计算方法进行验证,并以现场试验桩为基础,分析连系梁及P-Δ效应等对高陡横坡段双桩基础内力及位移的影响。研究结果表明：理论计算结果与模型试验及现场试验实测数据均吻合良好,表明该方法可行、合理,可为高陡横坡段桥梁工程设计计算提供参考;有自由段存在的基桩,P-Δ效应明显;连系梁对倾斜荷载下基桩桩身内力具有显著影响,连系梁的存在会对上部荷载进行重新分配,并在一定程度上弱化P-Δ效应,对桩身变形具有一定的约束作用。     

广州某地下电缆软土地层钢板桩拔除对既有隧道影响分析

钢板桩以其整体刚度大、打拔桩容易和施工速度快等优点被广泛应用于基坑工程中,但钢板桩在拔除后,土体极易留下孔隙,从而造成地面以及邻近建构筑物开裂。从钢板桩施工特点入手,采用数值模拟方法,对软土地层条件下钢板桩拔除后产生40,100,150,200 mm 4组孔隙宽度时对既有隧道位移和受力影响,以及地表变形等问题进行了分析。结果表明:孔隙宽度越大,既有隧道位移和受力也越大,在孔隙宽度为150 mm时,拉应力增量为4.65 MPa,大于拉应力增量容许值的4.5倍;既有隧道邻近钢板桩侧的位移和受力较远离钢板桩侧要大得多;钢板桩拔除后产生的孔隙对其周边10 m范围内的土体影响显著。由此提出优化拔桩顺序、减小拔桩带泥量、周边土体加固以及加密监测等工程措施,对类似地质条件下钢板桩拔除时邻近建构筑物的保护具有一定的借鉴意义。     

刚性桩复合地基桩土应力比的时效分析及计算方法

为了研究考虑时效的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法,首先对桩体承载力和桩间土排水固结理论进行分析,假设桩间土体为均质材料,且考虑土体沉降时忽略桩体的存在,考虑到刚性桩复合地基仅在竖向排水固结,采用太沙基一维固结理论,开展了对桩体应力和桩间土应力时效性的研究。选取单根桩和其四周加固区的土体作为一个计算单元体进行分析,基于荷载传递法,得到计算单元体各组成部分的沉降变形关系,从而推导出刚性桩复合地基中各个构成部位之间的变形关系表达式。之后将桩侧摩阻力分布曲线进行合理简化,得到桩体应力和土体应力随深度变化的表达式,再联合之前得到的变形协调方程,可解得桩顶部位桩体应力和桩间土应力,引入考虑时效性的桩土应力比修正系数,从而推得考虑时间效应后的桩土应力比计算式。最后在某工程中使用该方法对其进行了计算分析,得到不同地质条件下桩土应力比随时间变化的关系曲线。研究结果表明：刚性桩复合地基中桩土应力比具有较为显著的时效特性,在实际计算中不能忽视,桩土应力比时效特性表现为随时间的推移而增大,当桩间土地基压缩模量减小时桩土应力比增大,桩土应力比出现峰值时,刚性桩受力最不利,设计中应加以考虑,随后桩土应力比有所减小,最后趋于稳定。     

长短组合桩复合地基承载力特性研究

近年来,长短组合桩复合地基在地基处理技术中的应用越来越广泛。通过FLAC3D建立CFG桩-石灰桩复合地基数值分析模型,分析了不同的桩长、桩径以及褥垫层厚度等工况下多元复合地基沉降以及桩土应力比的变化规律。分析结果表明,相对于石灰桩而言,CFG桩的桩长以及桩径对复合地基的沉降以及桩土应力比的影响要更为明显;褥垫层能够显著地降低桩土应力比,减弱CFG桩桩顶的应力集中现象,并且存在着一个最佳的厚度。     

路堤荷载下CFG桩复合地基加固区沉降计算

在前人研究的基础上,通过对现有位移模式的改进,建立了考虑桩土相对滑移因素的CFG桩复合地基位移模式。通过对桩身及桩间土体的应力分析,联立相应的边界条件,进而得到了路堤荷载下CFG桩复合地基加固区沉降计算方法。最后,以某实际工程当中的复合地基为例,计算得到路堤荷载作用下该复合地基加固区沉降量,经对比分析表明：本文计算方法合理可靠,可以为实际工程提供参考。     

浚大公路白寺双桥软基处理

结合浚大公路白寺双桥的实际情况,采用桩-网复合地基加固法来处理白寺双桥软基问题。讨论了桩-网复合地基的加固机理,根据单桩承载力计算进行布桩,并对打桩施工注意事项进行探讨,针对施工中出现的基坑的管涌病害采取了有效的措施。