基于Midas/Civil的钢管桩设计分析

针对铁路桥梁承台明开挖基坑并采用钢管桩基坑支护的施工方法,对钢管桩的受力进行有限元仿真分析。结果表明:基于布鲁姆(Blum)方法给出的弹性嵌固悬臂桩荷载计算简图,结合Midas/Civil有限元软件,可有效地对钢管支护桩进行数值仿真分析。该分析方法可以同时给出钢管桩弯矩、应力及其变形的最大量值及分布规律,为钢管支护桩的受力分析提供了一种新的分析手段。     

吊脚桩+超前微型钢管桩体系在地铁基坑工程中的应用

以紧邻国道、上软下硬二元结构地层的明挖两层两跨箱形框架结构车站青岛地铁3号线双山站基坑支护为背景,通过对当地建筑基坑的调查及场地地层的研究,采用吊脚桩+超前微型钢管桩支护体系,经过软件计算及对现场施工的反馈,支护结构受力和变形均在设计范围以内。结论:吊脚桩+超前微型钢管桩支护体系是适用于青岛当地上软下硬地层的基坑支护形式。     

桥梁深水基础钢管桩围堰受力特性分析

为研究桥梁深水基础钢管桩围堰结构的受力特性,采用ANSYS Workbench建立有限元模型,对钢管桩围堰结构进行变形及应力分析。考虑在静水压力及动水压力作用下各工况中围堰结构的变形特点及各构件的应力分布情况,得出最不利工况,为现场施工提供技术指导。对比理论分析数据与现场监测数据的结果表明,本文方法可适用于桥梁深水基础的围堰分析,计算结果可为类似桥梁的围堰设计和施工提供参考。     

可回收式钢管护坡桩受力性能及拔桩对新建基础影响

深大基坑的发展趋势愈发明显,对于大尺寸基坑,肥槽回填后,可回收再重复使用的护坡桩构件能够带来显著的经济效益。本文通过有限元软件Midas/GTS对某市某地块基坑支护设计项目进行了数值模拟,分析研究了基坑开挖过程周围土体的变形响应,钢管护坡桩桩身受力及变形规律,以及拔桩过程对基坑内新建建筑物基础的影响。数值分析结果表明:该基坑开挖过程中基坑变形以坑底回弹为主,该钢管护坡桩构件水平刚度大,可承受桩后土体的水平作用力,牢固可靠,可周转重复利用,有效降低了临时支护中钢筋和混凝土的浪费。实际施工中应在桩身1/2、1/3处设置加强措施,如在钢管内部设计钢节点或肋板以提高抗弯与抗剪刚度。拔桩过程无填充时,基坑内新建建筑物基础的附加变形响应较大,为保证基础底板不发生过大不均匀沉降,应进行回填处理。     

基坑双排桩支护结构的特征分析

基于有限元分析方法,对基坑双排桩支护结构的基本特征进行了探究,计算得到了前排、后排桩的轴力、剪力、弯矩及水平位移情况,并进一步分析了桩间距对桩体水平位移及基坑稳定性的影响。研究结论为双排桩在基坑支护工程中的设计与应用提供参考。     

大跨径拱桥缆索施工支架非线性受力特性分析

随着钢管混凝土拱桥跨径的增大,缆索吊装施工过程中,塔架的受力安全性问题备受关注,但主索的计算为简化的理论计算,不考虑主索滑移及塔架偏位对主索受力的影响,导致塔架受力计算不够精确。以某430 m大跨度钢管混凝土拱桥为例,建立索塔一体化并考虑主索非线性及滑移的有限元模型,考虑塔架偏位对主索及塔架变形与受力的影响,将得到的有限元受力分析结果与现有解析方法的求解结果对比分析,结果表明:有限元方法计算结果偏大,与解析法差距在10%以内,说明考虑主索滑移及塔架偏位时结构受力更不利,此种模拟方式能够较精确地计算主索及塔架的变形及受力特性,为钢管混凝土拱桥的施工提供指导。     

港珠澳大桥江海直达船航道桥0#块近塔支架设计

港珠澳大桥江海直达船航道桥0#块施工,考虑到海洋环境及高处作业的安全性、高效性,采用搭设移动模架和钢管桩的近塔支架工艺。根据现场实际情况,确定了简单的支架设计方案,并通过计算,对移动模架和钢管桩进行受力分析,并选择海洋环境中最不利工况计算了钢管桩的稳定性。结果表明,设计的近塔支架受力效果好,强度、变形、稳定性满足施工要求。     

盖挖半逆作法地铁车站关键部位的受力及变形分析

青岛地铁五四广场站采用盖挖半逆作法施工。通过Plaxis软件对吊脚桩进行建模,分析其受力及变形情况,采用MIDAS GEN软件分析了钢管混凝土立柱柱脚的复杂受力情况。仿真分析及验算结果表明,吊脚桩和钢管混凝土立柱的受力及变形情况均满足要求。     

钻孔咬合桩基坑围护结构设计计算方法探讨

通过对钻孔咬合灌注桩基坑围护结构受力特点的分析,按照刚度等代地下连续墙思路,提出了其设计计算方法,并从变形和内力两个方面进行了讨论。最后通过一个工程实例表明,这种方法基本上综合反映了素钢筋混凝土及配筋桩在基坑变形、内力方面不同的作用特点,能比较合理地描述钻孔咬合桩的作用机理。     

受多重约束的钢管内混凝土受力性能数值分析

基于受多重约束的钢管内混凝土受力性能试验研究结果,运用有限元软件ANSYS建立带有芯钢管的钢管混凝土节点核心区有限元分析模型,进行受多重约束的钢管内混凝土受力性能数值分析,与试验结果进行了对比,并对影响钢管内混凝土承载能力的因素进行了分析。研究结果表明有限元模型计算所得极限承载力与实测结果吻合较好,同时得到了混凝土强度、外围箍筋强度、芯钢管强度与受多重约束的芯钢管内混凝土极限承载力关系曲线。     

钢管桩与土钉墙组合支护技术应用探讨

以北京鲁谷深基坑支护工程为背景,在对国内外相关研究成果进行深入分析的基础上,采用现场监测、理论分析和数值模拟相结合的方法,着重探讨钢管桩与土钉墙组合支护技术在深基坑工程分步开挖过程中,支护结构和土体的受力和变形特性以及两者之间的相互作用。     

杭州感知谷项目临河基坑设计与分析研究

研究目的:基于杭州滨江区感知谷基坑工程,结合现场施工实测数据及有限元模拟结果,对典型软土地区临近河道基坑施工对周边环境影响以及河道对基坑支护影响进行深入分析。通过对现场实测数据、有限元分析数据、基于半无限空间理论计算数据进行对比、分析,验证周边存在河道等构筑物情况下采用半无限土理论基坑计算的可行性,研究基坑受力及变形规律;确定合理基底加固措施,研究不同因素对基坑周边河堤等建(构)筑物变形的影响。研究结论:(1)本基坑位于软土地区,基坑开挖时围护结构深层水平位移曲线呈“鼓肚”状抛物线,围护桩最大水平位移发生在基坑底部4～5 m处;(2)通过数据对比可知,河道侧支护桩深层水平位移、土体沉降明显小于远离河道侧;(3)通过多软件计算结果分析可知,临近河道侧土体坡度较小且河道距离基坑大于1倍基坑深度时,采用半无限土理论计算得到的支撑轴力、基坑变形等结果依然可应用于工程设计;(4)通过总结分析,提出了增大河堤刚度可有效减小临近河道侧地表沉降、河堤变形;(5)通过对本项目设计与分析研究,可为类似软土地区临河复杂基坑工程设计及施工提供参考。     

钢管砼梁拱组合结构拱肋受力行为分析

以宜万铁路宜昌长江大桥为工程背景,通过有限元计算,分析了钢管混凝土拱肋施工阶段主梁控制截面受力情况,还对目前国内三种主要钢管混凝土规程进行了比较分析。通过分析比较,发现在拱肋施工的各工况中,钢管拼装和吊杆张拉对结构的受力影响较大。对钢管混凝土梁拱组合结构的设计计算,宜采用把钢管转化为混凝土的理论计算,以其他的理论的计算作为参考,以期使结构设计更加合理。     

半铺盖法地铁车站深基坑支护工程安全性分析

西安地铁四号线五路口车站采用半铺盖顺筑法施工,基坑中部的临时立柱桩造成了钢管支撑安拆难度大,地下水位偏高及局部限高下施工等不确定性因素给基坑支护工程施工安全带来隐患。阐述了该支护工程特点及方案设计,通过对现场监测数据的分析,得到围护桩桩顶水平位移、支撑轴力、临时立柱桩沉降及地表累计沉降。同时运用有限元软件模拟基坑开挖,模拟结果和实测结果对比表明,基坑支护方案合理可行,结构可靠安全,达到了预期效果。     

水泥搅拌桩复合土钉基坑支护应用

介绍了土钉和水泥搅拌桩组合支护在软土地基基坑工程中的应用,阐述了其设计计算方法.通过对基坑模型的分析,从局部抗拉验算和内部稳定性验算2个方面,揭示出水泥搅拌桩复合土钉基坑支护的受力机理,总结了此种支护在结构稳定性等方面的优点.     

双排桩支护结构在紧邻既有线基坑中的应用

以杭州火车东站新塘路地下通道深基坑工程为实例,分别采用平面计算软件与三维空间计算软件对双排桩的受力情况进行了数值模拟,对双排桩支护结构控制基坑周边土体位移情况进行了分析,再通过计算结果数据与工程现场的实测资料对比,表明理论计算可以指导实际工程施工。     

洞桩法地下基坑设计施工关键技术

基于北京地铁10号线国贸站的施工设计,介绍在复杂苛刻的城市环境中采用洞桩法施工地铁车站的方案;建立洞桩法开挖地下基坑的重要计算模型,对地下洞室在施工中各主要阶段的受力和变形进行分析;依据计算及施工配合经验,明确采用洞桩法施工地下大跨度结构的优势及适用范围,总结采用洞桩法进行暗挖施工的关键设计技术与主要施工注意事项。     

钢管混凝土梁拱组合桥拱脚局部应力分析

钢管混凝土梁拱组合桥拱脚受力复杂。为准确掌握拱脚的应力分布,采用有限元软件Midas/Civil,对110 m钢管混凝土梁拱组合桥建立全桥模型,提取界面单元内力,再通过Midas/Fea建立拱脚实体模型,对拱脚进行细部分析。同时,对拱脚工字钢、钢箱两种锚固方式的应力状态进行计算分析及对比。结果表明:该类桥拱脚受力合理,钢板及混凝土应力均在容许范围内,满足设计要求。工字钢锚固方式较钢箱锚固方式更利于减小拱脚空间应力,改善拱脚受力状态。其计算方法和结果可为类似桥型的计算分析提供参考。     

某地铁车站深基坑开挖施工阶段围护结构变形规律数值模拟与分析

以某地铁车站深基坑工程为例,采用等效刚度法将围护桩等效为地下连续墙建立有限元模型对基坑开挖过程进行了三维数值分析,得到了深基坑施工过程中围护结构的变形及内力变化规律。将数值计算结果与实测值进行了比较,二者基本吻合。研究表明,有限元软件用于基坑开挖与支护的数值模拟是可行的,能够为工程设计与施工提供正确参考。     

软土地区基坑回弹对工程桩的影响分析研究

研究目的:软土地区深基坑中的工程桩,如在设计中没有充分考虑基坑卸载回弹引起的桩身拉力影响时可能会导致桩身断裂的严重事故。通过本文的研究,认真分析深基坑开挖对桩身内力、变形及极限承载力的影响,提出软土地区考虑基坑回弹影响的桩基的设计方法,确保工程安全。研究结论:本文采用MIDAS/GTS软件对虹桥综合交通枢纽工程的试桩及深基坑中的工程桩进行了有限元模拟分析,并与试桩结果及工程桩回弹监测结果进行了对比分析。提出了在分析基坑回弹对深基坑中桩基的影响时桩土摩擦界面参数的确定方法;提出了在软土地区的深基坑中桩设计时考虑基坑回弹影响的设计原则、方法与相关建议;探讨了基坑回弹对桩抗拔承载力的影响。