PKPM结构计算软件中柱下独立基础设计荷载的选用

PKPM结构设计CAD系列软件是国内结构工程师的主要设计工具之一,本文从独立基础计算要求和国家设计规范要求出发,对PKPM结构计算软件中基础设计时荷载的选取进行了较详细的分析。     

考虑土体屈服的水平受荷桩受力变形分析

在深入研究水平受荷桩桩土相互作用的基础上,引入Pasternak双参数模型,并考虑桩顶水平位移较大时,桩侧土体进入屈服状态的情况,基于桩身微分单元导出了桩身水平挠曲的控制微分方程,并给出了桩身水平挠曲的解析解答,在此基础上提出了考虑土体应力扩散与变形非线性的水平受荷桩桩身挠曲计算方法。采用某工程桩的数值模拟结果对此方法进行了验证,表明了此方法的正确性,同时运用本方法,分析了考虑土体屈服及土体侧向剪切刚度对桩身水平位移与桩身弯矩的影响,并得到了一些有益的规律。     

大直径嵌岩灌注桩水平荷载试验研究

桩在水平荷载作用下的受力性状是一个复杂的桩土相互作用过程。本文结合工程实例,通过现场水平静载试验,实测得到了水平荷载作用下大直径嵌岩灌注桩桩土共同作用时的工作性状,分析了桩体水平力、位移与时程关系、水平力与位移梯度关系、临界承载力以及地基土的水平抗力比例系数。试验结果可为今后同类桩的设计与研究提供参考。建议采用位移控制设计桩基础。     

沥青路面的非均布荷载效应分析

分析了轮胎与路面的接地形状呈较明显的矩形，并通过三维有限元的计算手段，分析认为载荷时轮胎对路面的作用力呈现出非均匀分布，这种不规则性对路面的力学影响很大。通过沥青路面的非均布荷载效应分析，对更深入地了解沥青路面结构的力学行为至关重要。     

水平荷载作用下桶形基础性状的数值分析

通过三维有限元的数值分析方法，建立桶形基础三维有限元模型，并与试验结果比较，验证了三维有限元程序功能的可靠性，通过三维有限元的数值模拟，研究了在水平荷载作用下不同土体特性对桶体变位、桶体外侧土压力分布规律的影响。     

连拱隧道爆破荷载效应分析

针对连拱隧道设计、施工中存在的问题,采用三维有限差分程序FLAC3D2.0,对连拱隧道进行了爆破荷载数值模拟分析。分析结果表明,在相同条件下,爆破振动受围岩弹性模量的影响较大,围岩越弱、振动越强烈,反之,围岩越硬、振动越小;爆破应力波最初以冲击波的形式向外传播,随着波阵面不断向外传播,冲击波发生衰减,逐渐从强冲击波衰减成弹性波和地震波,围岩越好、衰减速度越快;爆破振动对隧道的危害主要由一次齐爆最大单响装药量确定;爆破对临时支护的影响较显著,应采用有效措施保护中墙。     

桥梁深水主墩基础的现状与发展趋势探讨

深水流急和软弱江(海)床上的桥梁基础(特别是主墩基础)结构形式对工程的风险大小、工期和施工成本影响很大。近年来,随着国家经济实力的增长,在宽阔水域、外海深水环境下修建的桥梁日益增多。该文通过对国内外在深水和软弱江(海)床上大型桥梁主墩基础施工现状的介绍,对桥梁主墩基础形式的应用情况进行了分类和总结,对我国今后桥梁深水基础形式的发展趋势进行了分析和探讨。     

水平荷载作用下沥青路面表面开裂机理分析

基于线弹性力学和有限元方法,建立路面结构三维模型。计算垂直荷载、水平荷载及其组合作用下沥青路面力学响应,分析沥青路面表面开裂的机理。结果表明,沥青路面表面裂纹是水平荷载与垂直荷载组合作用导致的剪切或拉伸破坏,水平荷载是破坏的主要因素。     

双塔双索面斜拉桥结构荷载效应分析

以西南地区某大桥结构荷载效应分析为例,研究了双塔双索面斜拉桥结构在恒载、活载、温度荷载作用下,边跨1/2、中跨1/4、中跨1/2、中跨3/4截面处的位移、应力以及索力等参数的力学响应。研究结果表明:1)在恒载作用下,中跨1/2处挠度最大,主梁监测截面和索塔根部均处于受压状态,跨中截面附近出现最大压应力,达10.1MPa;2)在活载作用下,中跨1/2处竖向位移达最大值,而主塔监测截面应力位于-4~0.7MPa区间内;3)在温度荷载作用下,主梁监测截面在升温与降温两种情况下的竖向位移大小相等,挠度方向相反,应力基本呈对称分布,索力负值最大处为13#拉索处。     

水平荷载作用下斜桩群桩的有限元分析

采用三维有限元数值方法对斜桩群桩在水平荷载作用下的承载特性进行了研究,对比了相同布置形式的3×3直桩和斜桩群桩的各项响应差异.分析结果表明,在3倍桩径桩间距条件下,斜桩群桩中基本不存在与直桩群桩相类似的群桩效应.斜桩群桩由于较好地发挥了基桩的轴向承载特性,故而整体抵抗水平荷载的能力显著高于直桩群桩.     

连续 T 梁桥荷载横向分布有限元与荷载试验对比分析

使用Midas Civil建立了连续T梁桥的有限元梁格模型,将有限元计算的结果和桥梁实际现场静载试验的实测结果进行了比较分析,得到了粱格模型能够准确地用于分析该类型桥梁的受力情况。同时也对比了在设计活载作用下与单位力作用下利用挠度与应力指标的结果分析跨中荷载横向分布影响线,知道了采用挠度指标的计算结果比应力指标的结果横向分布更加均匀,且通过实桥静载试验的偏载与中载工况结果可知,计算所得的应力(应变)与挠度影响线和有限元计算值的结果比较相似,桥梁的横向刚度较好处于良好的健康状态。     

盾构井环框梁等效侧向刚度计算及对基坑的影响分析

为研究在地铁明挖基坑计算中由于忽略盾构井开孔导致的结构侧向刚度削弱问题对基坑受力和变形的影响,以武汉地铁11号线未来三路站标准2层盾构井基坑为例,建立荷载-结构模型,根据k=F/l计算盾构井环框梁结构等效侧向刚度,并将其作为基坑逆工况换撑刚度; 利用Plaxis有限元软件,建立土层-结构模型,对在基坑逆工况回筑过程中采用环框梁等效侧向刚度和整板刚度2种不同换撑的刚度进行对比分析,结果显示： 2种换撑刚度造成围护结构最大位移相差4.8%,最大弯矩相差2.7%,最大剪力相差1.3%,总体差别不大。     

长大嵌岩灌注桩自平衡静载试验研究

为评价东江大桥软岩地基嵌岩灌注桩的承载力和沉降特性,采用自平衡静载试验技术对2根大直径嵌岩钻孔灌注桩进行了现场试验,评估了该桥长大嵌岩灌注桩的承载能力,并通过试验成果,探讨了嵌岩钻孔灌注桩随着荷载加大、桩端沉渣持续压缩增强的受力变形特性.     

大直径盾构端头素桩加固技术

本文对大直径盾构的端头加固技术进行了探讨,通过北京地下直径线盾构工程建设的实例,讨论采用素混凝土桩的加固方法,解决砂卵石地层大直径盾构始发安全及长距离掘进中途实现常压换刀的技术难题。结果表明:工程加固效果明显,盾构始发成功,地表下沉较小,无坍塌情况出现。     

横向荷载下基桩受力的无单元分析方法探讨

针对目前横向荷载下基桩受力分析方法不能反映基桩桩土作用的复杂边界条件以及桩周土力学参数沿深度变化等问题，引进无单元分析法，重点考虑介质不连续与基桩桩周土力学参数沿深度变化等问题，初步建立了横向荷载下基桩受力分析的无单元分析方法，并开发了相应的计算软件，和传统分析方法与实测所得结果进行对比分析表明，无单元分析结果与工程实际吻合良好。     

基于因子分析与熵值法的不同隧道侧向宽度下驾驶负荷模型

为探究隧道侧向宽度对驾驶心理及行为的影响机理,采用眼动仪、CAN-OBD测速仪等设备在滨莱高速试验场开展不同侧向宽度场景实车试验,获取30名男性驾驶人在不同侧向宽度场景下生心理及驾驶行为数据;以心率均值、车速差、速度标准差、平均注视持续时间和注视时间标准差为关键变量,建立基于因子分析与熵值法的驾驶负荷量化模型,量化评价不同侧向宽度下驾驶负荷变化规律;基于K-means聚类算法确定不同等级驾驶负荷阈值,结合ROC曲线的分类判别和最大约登指数值,提出隧道侧向宽度临界阈值计算方法。研究结果表明：当设计速度为120 km·h^-1时,采用较大的隧道侧向宽度不仅有利于提高运行车速,同时可减小驾驶负荷;相较于左、右侧侧向宽度分别为0.75 m和1.25 m的标准断面设计尺寸,隧道左、右侧侧向宽度增加至1.00 m和1.50 m时,小型车和大型车驾驶人运行车速分别提升4.5%和3.6%,驾驶负荷分别减小31%和29%;不同侧向宽度下驾驶负荷低、中、高3个等级对应的阈值为0.23和0.42,隧道左侧最佳侧向宽度阈值为0.75～1.00 m,右侧最佳侧向宽度阈值为1.25～1.50 ...     

基于m法的横向受荷桩无网格伽辽金分析

基于横向受荷桩m法控制微分方程的等效积分弱形式,对桩挠度函数采用移动最小二乘近似函数进行插值,采用罚因子法施加本质边界条件,进一步研究无网格伽辽金法(EFGM)在层状地基中横向受荷桩问题中的应用。利用MATLAB语言编制出相应的无网格计算程序对单层地基横向受荷桩进行计算,算例结果与幂级数解吻合良好,同时讨论了无网格伽辽金方法中的权函数和积分方案对计算结果的影响。最后,双层地基横向受荷桩的算例表明,无网格伽辽金方法适用于分析层状地基中的横向受荷桩,其具有不需要划分单元,前后处理方便,计算精度高的优点。     

深圳地铁大轴力桩基托换变形分析

通过深圳地铁五号线既有桥梁桩基主动托换顶升过程中的现场实测数据的分析,发现在桩基托换过程中,荷载级数与桩体变形存在近似的线性关系。结合顶升过程的实测数据,利用有限元软件MIDAS对顶升过程进行了模拟,模拟数据与实测数据基本相似。     

超长大直径群桩荷载传递特性研究

根据苏通长江公路大桥桩基现场静荷载测试和群桩模型离心试验,研究了不同类型超长大直径钻孔群桩荷载-沉降曲线、极限承载力、群桩效应系数、桩身轴力分布和桩顶荷载分布规律,得出超长大直径钻孔灌注群桩的桩荷载传递特性。     

超长大直径单桩荷载传递特性研究

针对超长大直径灌注桩,通过苏通长江公路大桥现场静载测试和模型试验,对桩侧摩阻力和桩端阻力的荷载传递机理、承担荷载的比例及其影响因素、荷载-沉降关系等进行了研究,得出超长大直径灌注单桩的荷载传递特性。