桩底嵌岩锚杆锚固段应力分布研究

针对基桩竖向承载力自锚法测试体系中桩底嵌岩压力型锚杆的受力特点,基于Kelvin问题的弹性位移解,并结合锚固体-岩石作用的剪胀机理,推导了压力型锚杆应力分布的弹性解.基于所获得的解答,分析了桩底嵌岩锚杆锚固段应力沿锚固长度的分布规律,并分析了各种岩土参数变化对锚固段剪应力分布的影响.结果表明:桩底嵌岩锚杆锚固段上的正应...     

框架式抗滑支挡结构力学特性及其关键设计参数研究

框架式抗滑支挡结构为一种适用于挖方通过滑坡体中下部高速铁路工程的新型支挡结构,其力学特性和关键设计参数亟需分析。运用ABAQUS建立框架式抗滑支挡结构三维数值模型,结合理论分析结果,研究了结构的力学特性、关键设计参数。结果表明:结构前后排桩内力在桩梁交接处出现极值或规律性变化点,有应力集中现象,结构有较强空间抵抗变形能力;结构的前桩锚固深度宜为0.3～0.5倍桩身长度,后桩锚固深度宜为0.3～0.6倍桩身长度,建议横梁刚度取1.0～2.0倍前桩刚度,次梁刚度宜取0.1～0.5倍横梁刚度。     

考虑陡坡效应的横向受荷桩受力分析纽玛克解答

首先,分析了陡坡效应的形成机理以及陡坡段横向受荷桩的受力特性.其次,基于Winkler弹性地基梁理论,通过对桩周横向荷载及岩土体抗力的合理简化,建立了考虑陡坡效应的横向受荷桩简化受力模型.然后,将桩身划分为若干段,将桩周荷载及岩土体抗力等效为节点荷载,分别积分计算出各节点的弹簧刚度系数,进而利用纽玛克数值计算方法进行递推运算得到桩身内力与位移.最后,以某实际工程为例进行对比分析发现:桩身最大弯矩及水平位移最大误差均不足5％,验证了纽玛克数值计算方法及程序是合理可行的,且考虑陡坡效应后的计算结果偏大,对工程安全性有利.     

基于数值计算的抗滑桩锚固深度分析

利用数值计算探究在同一工况下，抗滑桩锚固深度分别与桩身截面尺寸、锚固段岩体强度的关系。分析结果表明:抗滑桩锚固深度随桩身截面尺寸增大而减小，但趋于一定值后，基本不再变化；锚固段岩体强度在一定范围变化时，抗滑桩锚固深度随锚固段岩体强度增大而减小，桩身弯矩呈反对称分布。     

池州长江公路大桥主桥桥塔上横梁锚固结构设计

池州长江公路大桥主桥为主跨828m的双塔双索面单侧混合梁斜拉桥。桥塔上塔柱设置6道钢结构上横梁,上横梁均采用箱形断面,竖向中心距均为13.5m。单个钢横梁长7m、宽5.5m、高7m,划分为4个块段,各块段间采用M30高强度螺栓进行拼接。斜拉索分组锚固于各道钢横梁横隔板之间的锚固构造内,形成索塔体外锚固体系。钢横梁端部与桥塔上塔柱接触位置设置预埋钢板,通过高强度螺杆及剪力钉将钢横梁与混凝土上塔柱牢固连接。每道钢横梁外部设置封闭钢珠结构。采用有限元软件对桥塔上横梁锚固结构进行受力分析,结果表明结构受力均满足规范要求。     

圆砾地层中深基坑双排桩支护结构受力变形计算分析

为了研究圆砾地层中深基坑双排桩支护结构的受力与变形,采用Winkler弹性地基梁模型,对规程计算模型中未能充分考虑基坑变形后的桩土作用形式使得计算位移偏大等不足进行改进。根据一类圆砾地层开挖破坏滑移面,应用能量法计算桩间土压力,以及考虑弹性附加应力理论计算桩后土压力的改进模式,利用弹性支点法分别建立前、后排桩滑移面上下挠曲微分方程,再引入相关边界条件,对双排桩支护结构的内力和变形进行求解。结合圆砾地区南宁市地铁四号线那洪立交站深基坑工程案例,求得了前、后排桩桩身沿深度各点处的弯矩和水平位移值,通过与规程计算结果与现场监测数据对比可得,改进模型计算的桩体弯矩最大值、桩体水平位移与监测数据比较吻合,验证了改进模型的合理性。     

荆岳长江公路大桥索塔锚固区实桥受力机理试验研究

湖北荆岳长江公路大桥主桥为(100+298)m+816m+(80+2×75)m双塔混合梁斜拉桥,索塔锚固区采用钢牛腿+钢锚梁结构。为掌握斜拉索索力在实桥索塔锚固区结构上的响应和受力机理,在该桥成桥荷载试验阶段选择南塔第26节段进行了试验测试。通过测试钢锚梁、钢牛腿的应力和变形,并与同节段索塔锚固区节段模型试验结果进行比对分析。结果表明:在试验荷载作用下,试验节段实测索力增量与理论索力增量相差不大;在相同索力增量下,实桥锚固区的应力测试值、钢锚梁的水平力和竖向力荷载承担比例均比节段足尺模型试验值略小,二者的应力分布规律基本一致,这些试验监测数据可供今后类似桥梁设计时参考。     

预应力锚索桩板墙受力现场测试与计算研究

针对预应力锚索桩板墙的特点,在现场布置测试元件对其墙后土压力分布、桩锚固段接触应力分布进行了测试研究。同时考虑桩板与岩土界面、锚索与岩土界面以及锚索的预应力等建立"耦合"分析数值模型对桩板墙的受力特征进行了对比研究。结果表明:由于存在锚索预应力的作用,预应力锚索桩板墙结构存在明显的"水平土拱效应",预应力锚索的限位作用不但改变了土压力沿墙高的分布形式,也使得合力的大小与合力作用点的位置发生了明显地改变。建议对按规范规定的预应力锚索桩板墙的墙后土压力计算方法进行修正。     

基于有限元的亲水平台设计

采用ROBOT对亲水平台进行数值模拟分析,验证了ROBOT对实际工程计算的适用性.通过较为完整的荷载组合计算分析,研究表明:采用ROBOT数值模拟方法分析高桩亲水平台结构受力性能是可行的,计算结果真实可靠,能够用于实际工程设计;亲水平台最大正弯矩和负弯矩都在船舶撞击力产生的横梁上;亲水平台桩基轴力最大出现在第二排排架第...     

双向地震作用下的双排桩边坡力学性状研究

以门式双排桩为例,运用有限元数值软件,研究了水平向和竖直向地震共同作用下双排桩边坡的破坏形态和受力性状。三维模型中,土体采用弹塑性本构模型,桩假定为线弹性,桩土之间设置接触单元。通过研究,得出如下结论:(1)双向地震荷载作用下,桩身受力最大值出现时刻为4.66s处;桩身弯矩沿桩身向下呈S型布,桩身剪力沿桩身向下呈抛物线型分布。(2)随着地震荷载的逐渐增大,桩身最大弯矩剪力值亦逐渐增大;当地震荷载从0.4g增大至破坏前工况时,动力作用下附加弯矩剪力增幅急剧增大。在整个过程中,后排桩弯矩剪力最大值始终大于前排桩受力最大值。(3)双向地震荷载作用下,随着地震荷载的逐渐增大,边坡最大土体位移从静力作用时的46.3mm增大到0.4g时的51.6mm;同一排桩桩顶与桩顶之间土体位移也逐渐增大,从抗滑桩之间滑移的趋势越明显,边坡越不安全;等效塑性应变分布带从坡顶附近滑带处扩展到边坡滑带中下部,坡顶附近的最大塑性应变值逐渐增大,从静力作用时的0.04增大到0.10,趋近临界状态。     

预应力锚索框架加固边坡的数值分析

该文利用FLAC~(3D)对预应力锚索框架加固边坡进行了数值模拟,计算结果表明:在岩土体、预应力锚索及框架梁三者共同作用体系下,纵梁呈现出既受拉又受压的受力特征,纵梁在锚索作用点位置所受剪力最大,从坡脚到坡顶,纵梁下位移随着梁长呈非线性增长;横梁亦同时受正负弯矩作用,锚索作用点处剪力最大,梁下位移在锚索作用点处出现局部最大值,且横梁弯矩、剪力及梁下位移均呈对称分布;横梁侧向所受剪力和弯矩较大,纵梁侧向所受弯矩和剪力较主受力方向数值小得多,可以不予考虑;随着预应力的增大,横梁弯矩和剪力在锚索作用点处均出现一定幅度的增大,在横梁其他位置处变化较小,随着施加预应力的增大,横梁下的位移整体上出现较大幅度的增大。     

基于光纤传感技术的h型抗滑桩监测应用与分析

以某高速公路特大型滑坡的h型抗滑桩为例,采用传统的深部测斜、先进的BOTDA监测技术和数值模拟方法结合工程实例对h型抗滑桩的受力分析进行研究。研究结果表明:h型桩墙对特大型滑坡治理作用效果显著。且合理的光纤布置,能够完全的对h型桩墙不同深度的应变进行监测。h型抗滑桩的受力变形特征为:后排桩墙直接受到滑坡推力,桩体弯曲变形,表现出滑体侧拉应变较大,呈受拉状态,路基侧受到明显的压应力,产生较大变形后通过连系梁将部分推力转移到前排桩墙,连系梁整体受压,连系梁作用在前排桩,桩体受弯变形,前排桩滑体侧锚固段位置受拉,其他部分受压更为明显。     

预应力锚杆格构梁的锚固力计算方法研究

根据弹性地基梁的计算理论，分析在锚固力作用下，预应力锚杆格构梁的合理计算模式及其竖梁与横梁的受力情况，从而确定格构梁的合理结构型式和间距。     

马鞍山长江公路大桥三塔悬索桥钢箱梁设计特色

马鞍山长江公路大桥左汊主桥为三塔两跨悬索桥,其主梁采用钢箱梁结构.根据结构受力合理、施工方便、节省材料等原则设计了钢箱梁.横隔板采用空腹桁架式结构,既满足结构受力要求,又可减轻结构重量、便于施工;在中塔位置采用下横梁与钢箱梁不等高的固结设计,使下横梁内力及钢箱梁应力满足设计要求;塔梁固结设计增大了钢箱梁的竖向刚度,减小了中塔顶主缆的不平衡水平力;在标准节段与塔梁固结段设置变高段使塔梁固结位置应力传递匀顺;将锚拉板与钢箱梁内纵腹板连为一体并伸出钢箱梁顶板,桥面荷载直接通过纵向腹板及横隔板耳板传给吊索,避免了设置复杂的吊索锚固加劲构造及吊索锚固耳板与桥面板间直接承受拉力的焊缝.     

新建综合管廊顶推下穿运营铁路动力响应分析

当综合管廊近距离下穿既有运营铁路线路时,线路临时加固体系的稳定性决定运营铁路的安全。依托深圳市梅观高速公路综合管廊下穿平南铁路工程项目,采用有限元数值分析方法,分析不同通车情况下线路加固体系各结构的受力变形特征。结果表明：列车双线同向行驶时,D型钢便梁的最大竖向变形数值为对向行驶时的1.32倍;当采用D型钢便梁+支撑桩+锚固结构的联合加固体系时,最大竖向位移均未超过3 mm,实现了综合管廊顶推下穿施工毫米级沉降控制。     

圆截面h型抗滑桩主要结构参数影响分析

圆截面h型抗滑桩是一种新型组合式支挡结构,通过PLAXIS有限元软件模拟分析排距、横梁高度以及横梁刚度三个主要结构参数对圆截面h型桩的影响,并提出较为合理的结构参数范围,为后续研究和结构设计提供参考。研究表明:排距影响前后桩的间距以及桩间土厚度,横梁高度影响桩的悬臂段长度,横梁刚度影响结构调节前后桩内力的能力,三因素共同作用决定了圆截面h型桩的整体刚度、桩周土的作用大小,最终影响桩顶位移大小和桩土体系抵抗滑坡推力的能力。当排距取5D～7D、前后桩悬臂比控制在0.6附近以及横梁刚度在2.0～2.5倍桩身刚度时,结构的位移、受力较为合理。     

黄土边坡原位直剪与抗滑桩模型试验

为揭示黄土公路高陡边坡的稳定性状,选取黄土塬开挖平台非扰动黄土为试样,制作试样模型进行原位试样直接剪切试验,设计进行不同工况下埋入式与悬臂式抗滑桩模型试验,研究获取公路路堑边坡黄土土样应力-应变关系曲线、土样峰值强度及残余强度参数变化规律,并基于支挡抗滑桩和黄土边坡坡体内受力与变形状态,揭示桩-土相互作用过程与变形机理。试验结果表明：黄土试样在直接剪切时,随着法向应力增大,其应力-应变关系曲线逐渐由软化型向硬化型转变,且曲线逐步升高但未出现交叠;相同的剪切次数下,黄土试样峰值强度和残余强度均随法向应力增大而增大,残余强度较峰值强度有一定衰减,且垂直强度愈大,衰减愈明显;随着水平推力达到极限承载力,埋入式模型抗滑桩桩身土压力分布呈现上大下小的变化趋势,且在滑动面位置上部附近出现桩前最大土压力,桩体发生弹性变形,弯矩值沿桩身分布总体呈"S"形规律;悬臂式桩体不发生刚性转动,桩身土压力总体呈上下小、中间大的分布态势,桩后最大土压力出现在滑动面附近,而桩前最大土压力则随着现场试验中单排模型桩根数增多,自模拟滑动面逐渐过渡到新的剪出滑动面,桩身弯矩呈"D"形分布。     

斜腿刚构荷载横向分布的简化计算探讨

为简化桥梁计算,通常通过荷载横向分布系数将复杂的空间受力问题,简化为工程师习惯、受力明确的平面结构。该文通过改变空间模型中虚拟横梁的间距及抗弯刚度,系统地分析了主梁边、中孔最大正弯矩断面及斜腿顶部主梁最大负弯矩断面的横向分布规律,并通过荷载试验结果对分析的结论进行验证。结果表明:在采用空间梁格法计算斜腿刚构跨中断面横向分布时,虚拟横梁间距取虚拟纵梁间距的1/2及虚拟横梁抗弯刚度调整为主梁的3倍时,计算的模拟斜腿刚构跨中横向分布与实测值误差在5%以内,具有足够的精度,可供工程设计参考使用。     

陡坡填方路基h型桩板墙受力机理研究

以杭黄铁路某典型工点陡坡路基为研究对象,基于桩板墙及h型抗滑桩计算理论，采用理论分析、数值仿真相结合的方法，分析了h型桩板墙的桩基、横梁与承载板的内力与变形、桩-土与板-土相互作用的规律。结果表明:设置了承载板后，h型桩整体的结构力学性能得到了提升。边界条件相同时，背靠式结构的力学性能优于内置式结构的力学性能。随着桩体横向间距的增大，副桩最大负弯矩、最大剪力及横梁最大轴力与桩间距负相关，主桩、副桩及横梁的其他力学指标均与桩间距正相关。对于实际工程，设置承载板的h型桩板墙的横向桩间距大于不设置承载板的横向桩间距。     

多节段内置钢锚箱式索塔锚固结构传力机理

采用有限元分析方法,分析了多节段内置钢锚箱式索塔锚固结构的受力性能,在分别考虑单节段和多节段索力作用的条件下,对锚固结构节段内各板件间以及节段间索力的分配、各构件的应力以及栓钉群剪力的分布情况进行了分析。结果显示,单节段索力作用下,索力水平分力绝大部分由索力施加节段及其上下相邻两个节段共同承担;多节段索力作用下,各节段承担的水平力与该节段施加的索力水平分力值较为接近;索力竖向分力由节段塔壁和钢锚箱向下传递,除加载节段外仅经过一个节段,栓钉群就将钢锚箱传递的竖向力向塔壁转移了绝大部分,栓钉群传力效果显著。锚固结构主要受力板件的应力分布方式表明索力在锚固结构间的传递效果较好,钢锚箱栓钉群竖向剪力沿高度方向的分布总体呈现"马鞍形",且索力较大侧栓钉竖向剪力分布均匀程度高于索力小侧。