基于共同作用原理的桥梁承台受力分析的新方法

本文从上部结构－承台－桩基共同作用的观战出发，利用最小势能原理，导出了上部结构－承台－桩基共同作用时桥承台受力的基本方程，进而给出了求解承台内力的方法。     

钢筋在大体积混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法

为使考虑钢筋作用的有限元计算能更合理高效地指导大体积混凝土承台的温控过程,对钢筋在混凝土承台水化热分析中的作用及简化方法进行研究。以一悬索桥索塔承台为例,建立承台素混凝土有限元模型和分离式有限元模型进行计算对比分析,结果表明可根据考虑钢筋作用的分离式模型的计算结果更准确地指导承台水化热温控过程;建立钢筋整体等效和局部等效两种承台整体式有限元模型,将整体式模型计算结果与分离式模型计算结果进行对比分析,结果表明大体积混凝土承台水化热有限元分析中,采用钢筋整体等效的简化方法,其计算结果可安全预测和指导承台水化热温控过程。     

某斜拉桥承台计算及分析

承台作为桥梁下部结构的主要承重构件,具有承上启下的作用,其安全性至关重要,且桩基承台受力较为复杂。本文以某公路斜拉桥为工程实例,根据规范中的方法对该桥承台进行正截面、斜截面及抗冲切承载力计算。其中承台正截面承载力按"撑杆—系杆"体系计算,承台抗冲切承载力分别计算了墩柱向下冲切及角桩向上冲切承载力。经计算,该桥承台正截面、斜截面及抗冲切承载力均满足规范要求。     

跨海桥梁承台波流力计算方法与合成系数研究及应用

为研究跨海桥梁承台波流力计算方法与合成系数取值的适用性,给跨海桥梁承台波流力计算提供指导,基于承台波浪力和水流力计算理论,以平潭海峡公铁大桥SR54号桥墩为研究对象,通过物理模型试验,得到承台波流力与波浪力、水流力之和的比值(合成系数)。试验结果表明:对于桥梁基础承台波流力最大值可简化地取波浪力最大值与水流力最大值之和的1.04(合成系数)倍,在计算时可忽略桥墩和桩基的影响。将该方法应用于港珠澳大桥、平潭海峡公铁大桥以及某输变电工程电塔基础承台结构波流力计算,结果表明采用该方法的波流力计算值与模型试验值符合较好,具有较高的精度,可推广应用于同类跨海桥梁承台波流力计算。     

大型梁式承台模型试验及跨中挠度简化计算方法研究

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。结果表明：在跨中荷载作用下,梁式承台受力大致可以分为线弹性阶段、裂缝发展阶段和屈服阶段3个阶段;线弹性阶段截面应力分布已不满足平截面假定,剪切效应对结构变形的影响不可忽略;模型最终破坏模式为弯曲破坏;裂缝主要表现为跨中弯曲裂缝和斜裂缝;跨高比越小,梁式承台剪切刚度越大。为考虑剪切效应对梁式承台变形的影响,拟合得出梁式承台跨中挠度的简化计算方法,将该方法计算值及规范计算值与试验值进行对比,可得在裂缝发展阶段,规范计算值与试验值偏差较大,所提方法计算值与试验值偏差较小,该方法可用于线弹性阶段及裂缝发展阶段梁式承台跨中挠度的初步估算。     

保温措施下大体积混凝土冷却管温控温度场和应力场分析

以一个悬索桥承台大体积混凝土构件为例,采用MIADS/Civil有限元软件对无保温措施情况下施工方案进行计算,对比实测温度数据和理论计算温度数据,结果显示两者基本吻合,数值模型的可靠性良好;优化承台表面保温措施和内部冷却管通水,对比分析优化前后承台的计算温度场和应力场,结果表明,施加保温措施、改变冷却管通水参数可控制承台的里表温差,降低承台表面出现温度裂缝的风险。     

承台临水深基坑支护结构的设计计算

结合灌河大桥主桥南岸承台深基坑开挖支护方案的选择及设计计算,介绍了在方案选择中,锁口钢管桩围堰和双排钢管桩支护两种承台深基坑支护方案的计算思路、技术特点,及桥梁承台临水深基坑支护结构设计计算中的一些关键问题。     

公路桥装配式桥墩承插式连接的桩基承台研究

针对公路桥装配式桥墩采用的承插式连接,为降低承台底板厚度,减少承台混凝土用量,以湖北省监利至江陵高速公路东延段项目的装配式桥墩试验段(承台总厚1.5m,预制管墩承插深度为1.0m,承台底板厚度仅0.5m)为背景进行研究。首先根据规范计算承台底板的最小厚度,采用MIDAS FEA软件建立桥墩-承台-桩基础有限元模型,分析承台的应力和破坏点;然后基于分析进行承台配筋设计;最后通过混凝土裂缝模型对配筋设计进行校核,并通过缩尺模型试验验证配筋设计的可靠性。结果表明:承插式连接桩基承台设置U形抗冲切钢筋后,承台底板未发生局部的冲切破坏;U形抗冲切钢筋可以有效地改善承台受力,可使承台底板厚度从规范计算需要的最小厚度0.963m降至0.5m,承台底板厚度降幅达48%,承台混凝土总用量降低约25%。     

深水桥梁双承台组合基础波浪力的参数影响性研究

为研究组合基础中各构件波浪力的变化规律,以某深水桥梁采用的双承台组合基础为原型,采用特征函数展开匹配法计算承台波浪力,结合Morison公式计算桩柱波浪力,分析承台尺寸、浸深和桩柱位置等参数的变化对基础波浪力的影响。结果表明:下承台半径对上承台波浪力(力矩)影响较大,其高度的影响与上、下承台半径比有关;上承台尺寸主要影响下承台水平波浪力和波浪力矩;随上承台浸深的增加,下承台波浪力(力矩)曲线出现多个极值;中部桩柱波浪力随上承台浸深增加呈先增后减趋势;边部桩柱波浪力随桩心角的增大呈先增后减趋势、随桩心距的增大而增加,承台的存在引起波浪力偏向和相位差。     

公路桥梁高承台桩基沉降分析研究

桩基的沉降计算是桩基工程设计不可忽视的关键问题之一.为探讨高承台桩基沉降特性,基于荷载传递法提出一种高承台桩基沉降计算方法,并采用多组不同参数对某高承台群桩的沉降特性进行了比较计算和深入分析,得到了多个影响因素下群桩沉降的变化规律.     

城市高架桥跨地铁的大跨径承台设计

西安某高架桥工程部分线位与地铁四号线重叠,桥梁基础为避开已建地铁隧道,需采用大跨径承台跨越。以该工程为背景,对预应力混凝土实心承台和普钢-预应力混凝土混合空心承台这两种大跨径承台分别采用有限元软件进行计算,同时对两种承台的优缺点进行对比分析,论证两种承台方案的安全性及合理性。计算表明,两种承台的强度及抗裂性能均满足规范要求,但预应力混凝土承台张拉预应力时在桩顶产生附加弯矩,对桩基影响较大,而混合承台施工期间采用分段浇筑,预应力在系梁与桩基连成整体前张拉完成,对桩基影响较小,推荐采用普钢-预应力混凝土混合空心承台。     

公路桥梁高承台桩基沉降分析研究

桩基的沉降计算是桩基工程设计不可忽视的关键问题之一。为探讨高承台桩基沉降特性，基于荷载传递法提出一种高承台桩基沉降计算方法，并采用多组不同参数对某高承台群桩的沉降特性进行了比较计算和深入分析，得到了多个影响因素下群桩沉降的变化规律。     

承台底单桩竖向力计算分析

文章以墩高H=10、40、63mT形墩下群桩承台为工程背景,从承台的不同设计形式、外荷载特点、基础边界条件着手,分析计算承台底面单桩竖向反力。通过与规范提供的计算方法对比,给出影响承台下单桩竖向反力值大小的主要因素,为合理地进行承台设计提供参考。     

基于剪切位移法的桩基承台梁分析

为探讨桩基承台梁中桩-土-承台梁的相互作用,首先基于剪切位移法得出Gibson地基中刚性桩与非刚性桩桩顶荷载与桩顶位移之间的关系矩阵,通过综合方法获得承台梁的总刚度矩阵,进而获得桩基承台梁上外力与桩顶位移的关系矩阵,并编制出相应的VB计算程序.最后,基于所建立的模型和编制的计算程序,结合某算例分析了桩距、承台梁刚度对承...     

港珠澳大桥埋置承台与桩波流作用动力响应分析与试验研究

该文依托港珠澳大桥埋置式承台足尺模型工艺试验项目,采用理论计算分析与原位试验监测相结合的方法对埋置式承台与桩的波流作用动力响应进行研究。理论计算分析采用流体力学计算软件Flunt、Sesam与通用有限元计算软件Ansys相结合的方法,对波流作用下的承台与桩的动力响应进行分析,并结合原位试验与动态监测,揭示了承台与桩在波流作用下的动力响应特征,并定量地分析了其对桩与承台连接节点混凝土浇筑质量以及结构耐久性的影响,为港珠澳大桥主体工程建设提供依据。     

作为能力保护构件的桥梁群桩基础设计地震力简化计算方法

在桥梁延性抗震设计中,群桩基础往往作为能力保护构件进行设计。基于这一设计方法,计算群桩基础的设计地震力时,需要计算承台的地震惯性力。该文建立了承台-墩梁两质点模型,分析了承台惯性力随桥墩刚度的变化规律,提出了承台地震惯性力的简化计算公式,以及群桩基础的设计地震力简化计算公式。最后,以实际桥梁工程为背景建立有限元计算模型,通过弹塑性时程分析验证了简化计算公式的正确性和实用性。     

各国承台配筋计算方法比较研究

为了研究桥梁桩基承台的实用配筋计算方法,本文通过对国内外桩基承台设计方法的论述比较中,介绍了目前常用的承台设计理论。通过一个四桩承台的实例,对各个设计理论及方法进行了比较,阐述了实用承台的配筋设计方法,为今后的承台配筋设计提供足够的理论依据。     

“荷载分离法”研究复合地基的承载机理

利用数值试验的独特优势，采用作者提出的“荷载分离法”研究了群桩复合地基复杂的承载机理和附加应力的分布规律，将：“群桩－土－承台”的相互作用问题层层剖析，分别得到了“承台－土－桩”和“桩－－土－桩”体系的相互作用的性状与机理，讨论了附加应力和桩侧摩阻力的分布特点，归纳了“群桩－土－承台”体系在相互作用中所表现出来的3种“削弱”与“增强”机理。比较了群桩中的一根基桩和单桩在承载性状上的区别，从而得到了一系列有意义的结论。不仅对复合地基的理论与实践的进一步发展有所裨益，也同时证明了“数值仿真试验”研究手段在岩土工程领域中的独特作用。     

虎门二桥坭洲水道桥承台设计及施工关键技术

虎门二桥坭洲水道桥承台设计为半埋置式哑铃型承台,结构尺寸庞大;主塔承台处地质覆盖层较厚,采用异型钢板桩围堰施工,施工工序复杂,难度较大。介绍了承台设计和施工中的关键技术以及施工临时设施结构计算及实施特点。     

用钢板桩围堰施工涌砂地质承台

重点以山东潍河特大桥涵砂地质承台施工为例，介绍用钢板桩围堰施工承台时板桩打入深度的计算方法。