地震作用下液化区桥台滑移破坏机理分析

桥台是整个桥梁结构不可缺少的构件之一。振动对液化区土体的影响较大,会降低土体的承载力,位于液化区桥台的最主要破坏形式就是滑移破坏。当桥台发生滑移时,会影响到桥梁的整体工作性能。从能量转化的角度,采用链式破坏的理念分析地震作用下桥台滑移破坏的机理。     

地震作用下加筋挡土墙稳定性分析

为了计算地震作用下加筋挡土墙的整体稳定系数,考虑筋带对其稳定性的影响,基于塑性极限理论上限法,选用对数螺旋作为滑动面,建立了地震作用下加筋挡土墙稳定性分析模型.推导了挡土墙后滑动土体重力所作的外功率、地震对滑动土体所作的外功率、潜在滑移面上的土体粘聚力及筋带与土体间摩擦力所作的内功率,建立了稳定系数计算公式.采用遗传算法,计算了地震作用下加筋挡土墙的稳定系数.研究结果表明,考虑筋带加固作用,基于滑移面动态搜索模型计算得出稳定系数为1.337,比用《公路加筋土工程设计规范》中的方法计算得到的稳定系数大0.08,说明稳定性分析时考虑筋带抗滑移作用是合理的.      

三峡库区龚家方强风化泥灰岩顺层岸坡分层剥离模式分析

为研究强风化泥灰岩顺层岸坡分层剥离模式,对龚家方岸坡泥灰岩节理裂隙发育及泥灰岩强风化特性的分析,认为泥灰岩岩块与节理面是构成岸坡分层剥离的基本条件;提出了适用于三峡库区强风化泥灰岩岸坡的分层滑移、分层倾倒和分层滑移-倾倒剥离地质模型;通过静力平衡分析方法建立了岸坡岩块分层滑移及分层倾倒的力学模型及失稳判据。研究表明:龚家方灰岩岩块发生分层滑移的临界角度为15.5°;分层滑移失稳的临界值长高比为2.4;倾倒失稳的临界值接触比为0.27。     

强震区桥台地基沉陷失效破坏机理研究

针对汶川地震中大量桥台地基出现沉陷失效现象,对地震作用下桥台地基沉陷进行了理论研究.基于Prandtl 破坏面理论和Coulomb楔体平衡条件,并考虑地震力和接触面剪切摩擦的影响,采用Mononobe - Okabe地震公式,得出地震作用下地基承载力计算公式,据此对地震下地基强度降低现象进行安全评定.     

强震区桥台滑移变位特性及趋势研究

在充分总结已有的桥台位移计算理论的基础上,以Newmark滑块及Zeng和Steedman转动块理论为基础,分别建立了地震下桥台滑移位移、转动位移以及滑移与转动相互耦合位移的计算模型,提出了台体位移的计算方法。最后根据此计算方法分别分析了位移指数、滑移位移及位移分量百分比等指标在不同地震烈度下的变化趋势,以量化方式衡量了桥台的抗震性能。为研究强震区桥台抗震提供了新的可行性思路。     

降雨作用下微承压边坡致滑机理与处治研究

常用的边坡稳定性评价方法中很少考虑坡体内地下水的承压及径流作用, 致使边坡滑移机理分析有偏差, 出现多次治理后仍反复滑移问题, 在边坡稳定性评价中考虑地下水的承压及径流作用, 为有效、 经济、 合理地滑坡治理方案提供重要依据。 以浙江省某高速公路高边坡的多次滑移和左幅桥台基础侧移问题研究为切入点, 通过现场深入调查、 钻探、 监测等综合方法, 总结了边坡滑移及桥台基础侧移工程地质问题, 分析了边坡微承压特征, 计算了边坡体内静水压力和动水压力, 研究了微承压条件下边坡滑移及桥台基础侧移的力学机理及临界条件, 提出了应急救援和永久治理方案。 研究结果表明: 地下水因排泄区的强风化层中夹大量黏性土而排泄不畅, 被大量封存在边坡体的强风化层中, 致使边坡具有微承压特征; 降雨条件下具有微承压特征的边坡发生滑移的临界条件为强风化层与中风化基岩面之间的综合平均临界摩擦角为 21°, 桥台基础发生侧移的临界条件为强风化层与中风化基岩面之间临界摩擦角为 24°; 经稳定性评价及长时间运营, 印证了应急救援和永久加固方案有效、 合理地处治边坡滑移及桥台基础侧移问题。     

桥梁抗震设计中滑移挡块作用机理

基于能量耗散理论及地震动力响应分析,研究了不同地震荷载水平下滑移挡块及桥跨结构承载变化趋势,分析结果说明,滑移挡块在地震荷载下依靠滑移产生摩擦阻力消耗一部分地震力,不会使桥跨结构产生过大刚度而将巨大地震冲击力反馈给下部桥墩及桩基,同时挡块将桥梁破损控制在一定范围内,能量大部分由挡块承担,导致主体结构受损较小,受损严重的挡块在震后也较容易进行快速修复。     

U型桥台开裂的原因及设计建议

U型桥台是公路桥梁下部结构常用的构造,在工程实践中,常常出现开裂,依据规范的有关条文,给出了常用桥台的构造内坡比的建议值,给出了侧墙滑动面受限制的土压力公式,进一步提出了改善桥台受力和减小变形的设计方法.     

用松散介质极限平衡理论评价边坡稳定性的方法和工程实例

本文介绍松散介质极限平衡法的原理和边坡稳定计算中滑动面作图方法，在此基础上考虑不同外力：自重、地震、水压力作用下的边坡稳定系数计算方法，介绍在工程实例中的应用。     

松散介质极限平衡理论评价边坡稳定性的方法

文中介绍松散介质极限平衡法的原理和边坡稳定计算中滑动面作图方法，在此基础上提出考虑不同外力（自重，地震，水压力）作用下的边坡稳定系数计算方法，并介绍在工程实例中的应用。     

复杂地形条件下桥上CRTSⅡ型轨道系统地震响应

为了研究复杂地形对桥上CRTS Ⅱ型轨道系统地震响应的影响, 以沪昆高速铁路线16~32 m简支梁桥为例, 考虑钢轨、扣件、轨道板、砂浆层、底座板、滑动层、桥梁、固结机构、端刺与挡块等部件, 建立了多跨简支梁桥-双线CRTS Ⅱ型轨道系统非线性动力学仿真模型, 研究了桥上CRTS Ⅱ型轨道系统纵向力分布特征; 设置了4种典型地形工况, 分析了不同墩高条件下桥上CRTS Ⅱ型轨道系统地震响应规律。分析结果表明: 与非纵连轨道结构相比, 桥上CRTS Ⅱ型轨道结构最大钢轨应力相对较小, 约为138.8 MPa, 应力包络曲线呈反对称, 线形平滑; 轨道板和底座板共同承受纵向力, 其最大值均出现在桥台附近, 最大拉应力分别达到25.2、27.1 MPa, 将在地震中发生开裂; 在地震中, 端刺承受着巨大的纵向力, 可达14~20 MN; 底座板与桥面之间相对位移超过24 mm, 对系统有隔震耗能作用; 地形对钢轨、轨道板和底座板纵向力的影响约为30%左右, 对墩底剪力影响较大, 在地形发生突变处, 墩底剪力增幅达4倍; 靠近桥台处的滑动层横向变形较大, 可达2.7 mm, 随着墩高增大, 扣件与滑动层纵横竖变形增大; 在地震作用下, 滑动层普遍存在着较大的竖向变形, 桥台附近滑动层竖向变形可达43.5 mm; 在地震中, 挡块与底座板之间存在着频繁的碰撞现象, 桥台附近挡块碰撞力可达38 MPa, 挡块将发生损坏。      

彭湖高速公路高填路堤稳定性敏感分析

以彭湖高速公路K26+150高填路堤为研究对象,通过对现场调研并采样开展室内土的物理性质试验、击实实验和直剪试验。在不同压实度情况下取得粘聚力c、内摩擦角φ值的基础上,采用极限平衡法分析不同粘聚力c、内摩擦角φ、容重γ、坡高H和坡比m情况下高路堤的稳定性,并探讨了各种强度参数与边坡稳定性的敏感性关系。初步表明内摩擦角φ和坡比m对路堤边坡稳定性影响更为敏感。     

Block Limit Analysis Method for Stability of Slopes During Earthquakes

Based on the limit analysis upper bound method, a new mechanism of soil slope failure has been proposed which was consisted of plastic shear zone and rigid block zone. The different zones interface were regarded as discontinuity lines. Two sliding blocks of the slope were also incorporated horizontal seismic force and vertical gravity force. The velocities and forces were analyzed in two blocks, and the expression of velocity discontinuities was derived according to the principle of incompressibility. The external force done work for the blocks and the internal energy dissipated of the plastic shear zone and the velocity discontinuous were solved. The stability ratios were derived for the height of two-level slope with different rates to involve seismic and no seismic. The present stability ratios were compared to the previous study, which showed the superiority of the mechanism and the rationality of the analysis. The critical height of the slope can provide a theoretical basis for slope support and design.     

基于中长期环境温度变形效应的半整体桥台-土相互作用试验

为研究环境温度作用对半整体桥台与台后土之间相互作用机理的影响,以简化半整体桥台-土结构模型为研究对象,进行了基于位移的环境温度作用下半整体桥台-土相互作用拟静力试验。研究结果表明：半整体桥台的滞回曲线随季节性温度变化而变化,季节性升温和降温转化段对桥台-土相互作用的影响非常显著,而持续增加或减小段对其影响较小;一年中的第1个升温段对桥台-土相互作用影响更大,随着几个季度的温度加载,台后土逐渐被压实,土压力变化趋于稳定,增加趋势减缓;不同季节昼夜温度变化对桥台-土相互作用的影响不同,夏季白天升温对桥台-土相互作用的影响小,而夜晚降温的影响大,冬季则反之;随着季节性温度的逐渐升高,桥台-土相互作用滞回曲线由凹形向凸形发展,呈现出更加饱满的梭形;中长期环境温度对台-土相互作用影响较大,经过一整年的温度作用后,台后土压力显著增大,产生棘轮效应;桥台转角与加载位移存在较大相关性,随着循环次序的增加,桥台转角先逐渐增大后趋于稳定;在中长期环境温度作用下,半整体桥台逐渐表现出往台后方向偏转的趋势;昼夜温度变化对桥台转角的影响不可忽视,在相同加载位移下,考虑季节性温度和昼夜温度叠加作用情况的桥台转角试...     

整体式斜交连续梁桥抗震性能

采用SAP2000软件建立了某整体式斜交连续梁桥的三维有限元模型,通过非线性时程分析,研究了整体式斜交连续梁桥在地震作用下的受力特性及抗震性能,并探究了跨数、斜交角、台后土密实度和墩高等主要结构及基础参数对该类桥梁地震响应的影响。研究结果表明:整体式斜交连续梁桥中震害变形主要集中于桥台桩,桩顶截面在峰值加速度为0.4g的地震作用下形成塑性铰时,墩顶支座无破坏,且桥墩几乎无损伤;桥台桩位移及纵桥向弯矩的最大值均位于桩顶,而横桥向弯矩最大值可能位于桩顶或桩身反向弯矩峰值处;随着跨数的增加,整体式斜交连续梁桥的地震响应尤其是墩顶支座剪切应变及桥面转角明显增大,当跨数由单跨增加到4跨时,地震响应均增加了1倍以上,墩顶支座剪切应变甚至增加近2倍;随着斜交角的增加,桩顶纵桥向位移、桩顶截面屈服面函数值及中跨转角明显增大,斜交角为60°时,桩顶纵桥向位移增加了3倍以上,斜交角为45°时,墩顶支座剪切应变最大;随着台后土密实度的增加,各构件纵桥向位移响应与墩顶支座的纵向剪切变形降低,桥台桩、桥墩纵桥向位移及墩顶支座纵向剪切变形分别减小了12.9%、9.3%和9.5%;随着墩高的增加,墩顶位移明显增加,而支座剪切应变明显降低,但桩顶位移及桩顶截面屈服面函数值几乎不变;当墩高从4 m增大到9 m时,墩顶漂移率增大了42.1%,墩顶支座剪切应变减小了57.5%。      

双面高陡边坡的地震滑坡响应分析

为了研究双面高陡边坡破坏机理,以国道G213左侧双面高陡边坡为原型,采用新型离散元计算方法CDEM和振动台试验,模拟了高烈度地震作用下,双面高陡边坡上的坡积体滑坡由变形累计到破坏滑动的全过程.研究结果表明:在地震力和重力作用下,滑体顶部先出现应力集中,造成滑体沿滑体结构面后缘产生变形,进而造成该处出现拉伸、剪切破坏点;随着地震动的持续,滑体结构面上的剪切破坏点逐渐向滑体中前部的锁固段扩展,同时伴随着滑体表面拉伸破坏点的增加,最终造成锁固段发生渐进性破坏,滑体从剪出口滑出形成滑坡;在材料参数等外部条件相同的情况下,坡腰处滑体先于坡脚处滑体发生滑塌,滑塌发生的时间与地震动峰值加速度到达的时间同步或稍微有所滞后;以输入地震波为基准,不论是陡坡地形、缓坡地形还是坡体内,不同位置的峰值加速度沿坡高均有所放大,表现为竖向峰值加速度的放大效应大于水平峰值加速度的放大效应,陡坡地形峰值加速度的放大效应大于缓坡地形峰值加速度的放大效应,也大于坡体内峰值加速度的放大效应.      

地震边坡稳定分析方法综述

根据地震对边坡的作用不同 ,地震边坡失稳分为 :惯性失稳和衰减失稳 .惯性失稳的分析方法有拟静力法、Newmark滑块分析法、有限元方法及概率分析法等 .而衰减失稳的分析方法有流动破坏分析法和变形破坏分析法等 .本文对这些分析方法的发展、应用及特点进行了综述 ,提出了地震边坡分析中主要研究内容、存在的问题及发展趋势     

支座宽度及相对刚性系数对连续梁弯矩的影响

考虑连续梁支座宽度B与相对刚性系数α=6EI/KL3对梁弯矩计算值的影响,对连续梁分别进行了不同B值、不同α值下的梁弯矩计算。通过计算得到了不同支座宽度对于连续梁弯矩的削峰程度以及相对刚性系数对弯矩的影响规律,认为宽支座与点支座的反力模式不同,支座边缘的反力对支座中心处的梁截面产生的正弯矩是造成支座处梁截面负弯矩削峰的主要原因;而相对刚性系数α计算值小于0.15时,弹性支座与刚性支座相比,弯矩计算差值可控制在5%以内.若以此为误差限,可将弹性支座简化为刚性支座。