轴向与横向力同时作用下柔性桩的分析

本文导得了按Winkler假设范围内轴向与横向力同时作用下等截面均质桩基挠曲的微分方程。给出了桩轴侧向位移、转角、弯矩及剪力的基本方程组的解。指出轴向力对柔性桩受力变形的影响程度是与桩身的压应变,桩身材料和土的弹性性质以及桩身横截面的几何形状和尺寸有关,并对桩顶为自由端时在横向集中力和集中弯矩作用下的柔性极,在不计轴向力的影响而按经典理论所得的解提出了一些重要的修正。     

横向受力桩中剪切变形影响的分析

本文利用有限元法计算考虑剪切变形时横向受力桩的内力和位移,并以此分析了剪切变形对桩 顶位移和桩身最大弯矩的影响。分析认为:按现有铁路工程技术规范进行的横向受力桩基设计, 剪切变形的影响极其微小,可以略去不计。      

力法在高桩板梁式码头横向排架计算中的应用探讨

在高桩板梁式码头横向排架构造和变形特征分析的基础上，对横向排架的计算原理进行了探讨，并介绍了采用力法计算横向排架桩力、横梁内力的方法。当横向排架不多于四跨时，采用力法计算比较简便。本文图示的常见三跨情况可考虑采用。     

双幅桁架组合梁空间受力研究

双幅桁架组合梁是通过横向联结系将A,B两个单幅桁架组合梁连接到一起组成新结构,为了了解该组合梁的受力性能、变形能力、破坏机理以及各个杆件的内力分布规律等,设计并制作试件,通过对试验梁A幅静力加载试验,分析其位移、沿截面高度纵向应变、混凝土板顶纵向应变、斜腹杆轴向应变以及横向联结系轴向应变随荷载的发展变化。通过ABAQUS有限元分析软件建立相同试件模型并且后处理,比较试验研究成果,验证模型的合理性。研究表明,施加单幅对称荷载时该组合梁具有良好的承载能力和变形能力;破坏形态为A幅弯曲破坏的同时伴随着受拉腹杆节点的冲剪破坏,B幅仅斜腹杆受轴力且影响较小;剪力滞系数在梁肋处达到峰值,说明梁肋处应力分布最不均匀,系数纵向影响范围只位于加载点附近,变形集中于中间区域;下弦杆除了承受轴向力,弯曲效应对杆件的受力影响较大,不容忽视。     

斜坡桥梁桩基受力及变形分析

高陡斜坡桥梁桩基在受到上部复杂荷载作用的同时,还受到桩侧斜坡土体的横向推力作用.针对其复杂的受力情况,建立高陡斜坡中双排桩的受力模型,并考虑桩土相互作用,基于"m-k"混合方法对斜坡桩基的内力和变形开展研究,采用幂级数法进行求解.同时,依托湖北省鄂西地区某高速公路斜坡桥梁桩基工程,采用Midas GTS对高陡斜坡桥梁桩...     

基于“m”法的横向受力桩综合刚度有限元分析

基于m法对弹性土抗力的假设,结合有限元基本原理,考虑桩土相互作用后横向受力桩的综合刚度——通过将桩侧土的刚度与桩身刚度叠加进行分析.结合算例计算出桩身变位和内力,并与m法的幂级数解计算结果相比较.综合刚度有限元法的算法简洁,适用范围广,便于编制程序计算和控制,精度也能满足工程要求.     

不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究

针对不同横向连接方式对拓宽装配式小箱梁混合受力性能研究,以长邯高速改扩建工程中某预应力连续箱梁为依托工程,应用MIDAS CIVIL软件建立不同横向连接方式拓宽的装配式小箱梁的梁格模型,从活载作用引起的内力变形规律及荷载横向分布系数入手,分析了不同连接方式对桥梁拓宽后混合结构受力的影响。结果表明:不同横向连接方式在活载作用下引起的新桥边梁的内力及挠度的差异不大,但可以明显降低拓宽前旧桥边梁的内力及挠度。从横向连接方式对旧桥受力的贡献度来看,强刚接连接方式贡献最大,铰接连接方式影响最小。     

落石冲击下拱形明洞结构受力的模型试验研究

为研究落石冲击下拱形明洞结构的受力特点,通过改变落石质量及回填土厚度,利用1∶30缩尺模型试验分析了结构落石冲击所在断面不同部位的横向应变、轴力及弯矩等内力响应最大峰值的大小及分布特征,对各内力最大峰值随回填土厚度的变化趋势进行了分析,最后利用结构变形、弯矩及轴力图,对落石冲击下有回填土拱形明洞结构受力模式进行了总结. 研究结果表明:拱顶部位力学响应最显著,拱肩次之,拱腰及仰拱最小;结构受力形态可描述为拱顶部位轴向受拉、拱肩及以下部位为轴向受压的力学模式;与静力学分析隧道或明洞衬砌结构的荷载-结构模式不同,现行隧道设计规范中按素混凝土偏心受压构件对拱顶结构进行安全检算的方法并不适用于落石冲击工况;回填土厚度的增大有利于结构拱顶、拱肩及仰拱结构的受力,但对拱腰部位影响复杂,在设计时需结合落石规模、边墙形式及回填方式等进行具体分析.      

二维动态规划法在桩柱式墩台活载内力计算中的应用

作用在桥面上的荷载是通过支座间接传给墩台的，因此墩台的内力无法利用其内力影响线简单求得，活载在桥面上的移动是二维的，纵向最不利载位容易确定，但横向最不利载位却很难确定。为了减少计算量，在实际设计计算中，横向通常只计算中载和偏载两个载位。因此，所求得的内力不可能是最大和最小内力。为了解决这一问题，本文利用作者提出的二维动态规划法加载方法计算桩柱式墩台的内力．效果很好。     

双排抗滑桩承台的优化设计研究

为探求承台厚度变化对结构受力和变形的影响,采用数值模拟方法,研究了有无承台、及承台厚度在0.25~1.25倍桩径区间变化时,双排抗滑桩桩身变形、内力分布、荷载分担的变化规律。研究发现:桩顶承台的存在,起到了协调前后排桩的变形和分配内力的作用,使得双排桩结构受力更合理;而且随着承台尺寸和刚度的增大,桩身内力及变形均有所降低,但承台厚度与桩径之比超过0.5时,降低效应开始逐渐递减。综合研究结果及构造要求,建议承台厚度取为其桩身直径的1/2~3/4,且不小于500 mm,并最终按承台受力确定;桩与承台连接的内侧易出现应力集中造成结构破坏,此处应加强配筋。     

超长桩沉降及受力分析

通过计算总结出桩身轴力和桩身沉降分布的一般规律,分别计算不同桩长、桩径、桩体弹性模量、桩侧极限摩阻力条件下深长桩桩身轴力和桩身沉降的分布特点,探讨各参数变化对深长桩力学性态的影响,结果表明：桩长、桩径的变化对深长桩力学性态均有显著影响,且随荷载水平的变化而变化。     

变阻抗桩纵向振动的半解析解

考虑桩周土体的三维波动效应,分析成层黏性材料阻尼土中桩顶受任意轴向激振力作用时变阻抗桩的纵向振动特性,求得桩顶频域响应解析解、复刚度和速度导纳,分析了底部土层模量变化和桩身阻抗变化对桩纵向振动特性的影响。     

变阻抗桩纵向振动的半解析解

考虑桩周土体的三维波动效应,分析成层黏性材料阻尼土中桩顶受任意轴向激振力作用时变阻抗桩的纵向振动特性,求得桩顶频域响应解析解、复刚度和速度导纳,分析了底部土层模量变化和桩身阻抗变化对桩纵向振动特性的影响。     

竖向荷载下挤扩支盘桩数值模拟计算与分析

结合挤扩支盘桩和土体的实际参数,基于Marc有限元软件,采用六面体单元模拟挤扩支盘桩和桩周土体,建立了桩-土相互作用的三维空间模型,分析了竖向荷载作用下挤扩支盘桩和桩周土体的位移变化规律、桩身轴力传递规律及支盘端承力的变化规律,并与同直径等截面桩的极限承载力进行了对比.研究结果表明:在竖向荷载的作用下,桩顶的位移最大,离桩越远,土体的水平位移越小;桩身轴力在支盘处的变化较大,支盘承受了大部分荷载;各支盘端承力不能平均分配,应充分考虑各个支盘的位置和支盘端土体的力学特性,设计合理的支盘间距,才能最大限度地提高支盘桩的承载能力;挤扩支盘桩的极限承载力约为同直径等截面桩的2倍.     

桥梁施工全过程超长钻孔灌注桩承载性能的现场监测

桩基承载性能一直是工程技术人员重点关注的课题。目前关于超长钻孔桩的承载性能试验研究主要为荷载试验,反映的是桩基施工完成后某一时刻的承载性状,而对于桩基承载性能的长期连续监测较少研究。依托钱江通道及接线工程南接线段高架桥施工,开展了桥梁施工全过程超长钻孔桩承载性能的现场监测研究,介绍了监测内容、监测方式、传感器布设等方面,重点分析了桥梁施工全过程桩身轴力和桩侧摩阻力的变化情况,可为运营期钻孔桩长期承载性能的现场监测提供参考。     

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

基于海南铺前大桥, 采用室内模型试验与数值仿真, 分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明: 在模型试验中, 对于直径为6.3 cm, 长度为60 cm的桩基, 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 承载力增幅为26.7%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 承载力增幅仅为3.8%, 断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%, 可以忽略; 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 桩侧阻力增大了0.029 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中, 在桩基直径为1.5 m, 长度为30 m, 覆盖层厚度为10 m的工况下, 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 承载力增幅由11.0%减小到6.5%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 承载力增幅减小到4.9%;当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时, 桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓, 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 桩侧阻力增大了0.33 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明, 在5倍桩径范围内, 桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后, 水平距离的影响较小, 甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快, 在水平距离为5倍桩径时, 较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174, 结果较理想化, 可用作工程参考。      

桥梁嵌岩桩设计探讨

针对现有桥梁规范中有关嵌岩桩的单桩轴向受压容许承栽力的计算公式,以西（安）合（肥）西部大通道陕西境丹凤至陕豫界高速公路桥梁桩基的施工图设计和试桩试验报告为例．对嵌岩桩单桩轴向受压容许承载力计算提出更为合理的建议,可供大家参考。     

桩基承载能力的有限元分析

针对工程实例,利用ABAQUS有限元软件建立单桩承载力的有限元计算模型,研究桩基承载特性,并与桩基静载试验所得实测数据比较。结果表明,模拟计算结果与工程实际基本吻合,说明采用的计算方法和模型是合理可行的。同时研究了在不同桩土界面摩擦系数条件下桩的沉降和轴向力变化情况,为不同工程地质条件的桩基设计提供参考。     

灰土挤密桩处理湿陷性黄土中的数值模拟

通过非线性有限元分析,模拟了夯扩灰土挤密桩群桩复合地基的实际工况,得出了桩身轴力随荷载及深度变化的规律、桩间土压力分布规律和沉降随荷载变化规律。     

超长密集群桩对邻近隧道影响的数值分析

采用FLAC^3D程序建立数值模型,针对高层建筑物群桩基础不同工况,对邻近已有隧道的影响问题进行了探讨．分析结果表明：群桩与隧道的净距离对隧道沉降有较大影响,工程中布置群桩基础应尽可能远离隧道;随着桩间距的增加,桩基对于邻近隧道的影响逐渐减小,且垂直于隧道轴线方向的桩间距的变化对于邻近隧道沉降的影响效果更为明显．因此,在实际工程的群桩桩位布置过程中,应尽可能考虑增加群桩重心与隧道之间的净距,以减小桩基沉降对隧道的影响;另外,增加桩长对降低隧道受到的影响较为明显,但减小沉降的效益随着桩长增加而降低,需要选择合理的桩长来控制建筑成本以及对邻近隧道的影响．研究结论为制定保护地铁隧道的相应措施提供理论依据．