桩土作用对无铰拱拱圈内力影响探讨

讨论桩土作用对无铰拱拱圈内力的影响。选取典型工程,分别建立单独拱圈模型和拱圈-下部结构模型,对下部结构施加不同的侧向约束以反映土体作用的影响,比较拱圈横截面内力在不同支承约束条件下的变化。经对比分析,恒载和活载作用下,桩土作用对拱圈结构内力影响较大;温度荷载下的不同约束支承时,拱圈内力变化规律相同,内力值均小于拱脚完全固结时;采用拱圈-承台简化模型,对承台底施加水平和转角约束,考虑桩顶埋深和承台侧土压力计算桩顶刚度系数作为约束刚度系数,结果与拱圈-承台-桩精确模型接近。因此,这一方法在实际工程应用中有一定的实用价值。     

考虑土-结构相互作用的空间结构抗震研究现状及展望

目前大跨空间结构抗震研究的分析模型主要是基于刚性地基假设.为了更好地反映空间结构在地震作用下的反应性能,有必要把上部屋盖与下部支承结构以及下部地基作为一个整体建模分析.土结构相互作用在高层结构中研究得比较充分,空间结构研究土结构相互作用则较少.本文从土-结构相互作用模型、辐射阻尼以及地震动输入三方面对研究现状进行总结.考虑土-结构相互作用的空间结构抗震的深入研究将有助于空间结构的更合理的抗震设计.     

大直径软岩嵌岩桩侧阻发挥系数取值分析

据《建筑桩基技术规范》(JGJ94-94),嵌岩桩桩周土总极限侧阻计算采用折减系数法,《规范》提供的侧阻发挥系数仅考虑了桩端硬质岩支承和桩周土质条件,没能反映软岩支承及长径比l/d>30的嵌岩桩,更没考虑嵌岩桩的侧阻发挥过程。本文根据工程试桩资料,分析桩周土侧阻发挥过程及侧阻发挥系数取值问题,结果表明嵌岩桩桩周土侧摩阻力发挥除与桩周土土性、桩端支承强度有关外,还与土层相对桩身的位置等诸多因素有关。     

下部支承结构对网壳结构强震响应的影响研究

总结了关于考虑下部支承影响的网壳结构强震失效研究的最新研究成果。介绍了基于响应的荷载域全过程分析方法;通过建立精细化的数值模型,对考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下的特征响应进行了分析,得到了考虑下部支承结构的单层球面网壳在强震作用下的失效特征;通过大规模参数分析,详细地阐述了下部支承结构对网壳结构失效极限荷载的影响;提出了对于耦合体系的简化分析方法并初步研究了非线性下部支承结构对网壳结构失效的影响;讨论了下部支承结构非线性对网壳结构响应的影响。研究表明,非线性材料的支承结构也将明显改变耦合体系的响应规律及失效模式。     

大型摄影棚屋盖网架与支承框架协同工作分析

对于大型摄影棚结构,合理考虑屋盖结构和支承结构协同作用是结构设计的关键.以某大型摄影棚结构为研究对象,利用SAP2000软件建立了屋盖网架固定铰支座模型、等效弹性支座模型和整体结构模型,并对其进行了静动力对比分析,讨论了下部支承结构对上部屋盖网架受力的影响.分析结果表明,固定铰支座模型与整体结构模型的应力差值较大,将下部支承结构简化后的等效弹性支座模型在静载和单独竖向地震作用时可代替整体结构模型进行分析,考虑水平向地震作用和三维地震作用时应采用整体结构模型.     

桩-土-结构相互作用下的Pushover分析

利用SAP2000有限元软件,对考虑桩-土-结构相互作用的高层框架结构进行了Pushover分析。分析计算过程中建立了考虑桩-土-结构相互作用的有限元模型和文克尔梁模型。研究结果表明:考虑桩-土-结构相互作用的Pushover分析方法可以简便、有效地预测桩-土-结构体系的地震反应;文克尔梁模型更方便实际工程应用。     

桥建合一铁路客站基于桩、土、上部结构共同作用的基础设计

本文以桥建合一的南宁东站为例,分析了民用建筑与铁路桥梁桩基设计方法的异同,从结构受力的本源出发,考虑桩、土、上部结构相互影响,证明了综合考虑桩、土、上部结构共同作用的必要性。针对将群桩代换为多根等截面柱的简化计算方法,理论及有限元模拟分析结果表明,随着等代柱计算长度的增加,各桩轴力趋于平均,且上部结构柱因温度作用而产生的内力减小。通过建立桩、土、上部结构的整体模型,分析结果表明随着地基土比例系数减小,各桩内力趋于平均,且上部土层性质对桩内力的影响比下部土层影响更大。本文还对低桩承台桩顶铰接设计的合理性进行了探讨。     

桩-土-桥相互作用对隔震连续梁桥地震响应的影响

随着隔震技术在桥梁结构中的广泛应用,建立合理的桥梁模型进行隔震分析十分重要。以某连续钢箱梁桥为对象,建立了墩底固结不考虑桩土、M法桩和非线性有限元桩的三种桥梁模型,通过对这三种桥梁模型进行隔震前后的地震响应分析,以研究桩-土-结构相互作用对不隔震和隔震桥梁的影响。研究表明:考虑桩-土相互作用对该桥梁隔震前、后的地震响应都具有较大的放大效应,非线性有限元桩桥梁模型的放大效应大于M法桩的桥梁模型;三种模型的隔震率相差不大,不考虑桩-土-桥梁结构相互作用不会对隔震率产生过大估计。     

地震作用下桩上对塔式结构反应的影响

截至目前为止，考虑桩上对高耸结构影响的研究尚不多见，现在我国对高耸构筑物的设计基本上未考虑桩土与塔式构筑物的动力相互作用影响。为了搞清桩土结构对高耸结构的地震反应影响，本文采用Ｐｅｎｚｉｅｎ模型对桩上－高耸结构的动力相互作用进行了分析。为比较考虑共同工作的效果，本文同时对基础固定情况进行了对比计算。计算结果表明，在较软的３、４类场地土条件下，对于高耸结构，考虑桩土－上部结构共同工作与基础固定的地震反应在结构下部有明显差异，对于重要的高耸结构，在进行抗震设计时应当考虑共同工作的影响。     

大型液化天然气(LNG)储罐地震响应分析

基于陆培炎提出的横向荷载作用下土、桩共同作用的集中力弹簧模型,将桩土共同作用简化为弹簧,考虑地震下的响应,在弹簧的基础上增加了阻尼器以模拟土的阻尼特性。通过集中质量法模拟地震作用下液化天然气对罐璧的动压力。利用ANSYS有限元分析软件,通过APDL语言建立桩-土-结构整体三维精细模型,对空罐、半罐及满罐三种工况进行了分析,并对基础刚接、基础隔震及考虑桩土作用及隔震垫三种情况进行了地震响应对比。     

考虑桩土相互作用近海风电系统模态分析

近海工程结构必须考虑桩土相互作用的影响。介绍了采用导管架结构的近海风力发电结构基础的不同简化方法。对于不同的简化方法,用ANSYS软件对不同的模型进行了模态分析,求出了前6阶自振频率,并且将不同约束条件下所得结果相互比较,探讨了适用于求解自振频率的简化方法。得到了此类结构进行模态分析时必须考虑桩土相互作用的结论。     

某深水港岸坡桩基码头设计方案有限元分析

岸坡码头中高承台桩基,其受力特点复杂,是一个典型的被动桩与岸坡相互作用问题。本文采用有限元数值模拟计算,研究了高承台桩基和岸坡土层共同作用的应力和变形,而且进行了多断面的方案比较研究,计算结果很好的反映出了高承台桩基受力变形特点。进而总结出高承台桩桩土共同作用变形的几点规律。     

桩–土–隔震结构相互作用地震响应分析

本文在Penzien模型的基础上,建立了隔震结构考虑桩土相互作用(SSI)的计算模型,推导了其运动方程,分析了桩土相互作用对隔震结构的影响,同时,对地震动自由场输入和桩端输入对隔震结构的影响进行了比较。分析结果表明桩土相互作用对隔震结构地震响应有一定影响,但其影响比非隔震结构小得多,因而,在一般的隔震结构设计中,可以不考虑SSI的影响。     

桩土作用对渡槽动力特性影响分析

现有的渡槽数值研究中,都将结构底部作刚接的简化处理,人为地增大了结构的刚度,与实际情况不相符合.本文基于势流体假设建立渡槽-水流固耦合二维联体式渡槽模型,分别计算比较刚性地基约束情况和考虑桩土作用的弹性地基约束情况下的渡槽结构在不同水深工况下的计算结果,分析各工况下土-结构相互作用的影响变化.结果表明,槽内水体作用和槽底桩土作用均使结构自振频率降低,并且前者对后者的影响不容忽视.     

桩土相互作用研究综述

对国内外桩土相互作用研究现状进行了归纳总结,介绍了桩土相互作用的研究内容和研究方法,阐述了桩土相互作用研究中存在的不足,并对今后的研究提出了几点看法。     

大比例桩筏框架相互作用体系的地震反应分析

基于土一结构动力相互作用现场模型试验，以桩基剪切型结构为例，运用通用有限元软件MARC建立三维有限元模型、进行非线性地震反应分析。分析结果表明，桩土参与作用对上部结构地震反应有较大影响，上部结构相对于地基刚度越大，共同作用效果越明显。     

复合地基优化设计方法研究

综述了桩土相互作用的一些结论,通过对桩土协调变形的作用和桩土应力比的调整关系进行了研究,得出了桩土模量比和桩土应力比之间的内在联系,进而提出了复合地基优化设计的方法,并从桩土协调工作、荷载分担方面论述了复合地基褥垫层的作用,得出复合地基承载力的计算公式。     

软基桩侧负摩阻力弹塑性分析及几个关键问题

文中基于桩土共同作用机理,考虑桩土体接触面效应,建立了软土地基桩侧表面负摩阻力三维弹塑性有限元分析模型。在此基础上,重点模拟分析了某典型软土地基土体特性、桩土接触面参数、土体结构性及堆载等因素对负摩阻力的影响规律。最后,对未来关于负摩阻力研究仍亟需解决的几个关键问题等进行了初步探讨。研究成果和分析思路可为类似条件下桩侧负摩阻力的计算和施工提供有益的参考。     

位移调节器用于端承型桩筏基础的模型试验研究

位移调节器是用于调节物体支承接触点之间位移的特殊装置,可用来保证端承型桩筏基础桩–土的变形协调和共同作用。为研究端承型桩筏基础中位移调节器的设置对桩–土–筏相互作用的影响,进行了位移调节器设置前后端承型桩筏基础的室内模型对比试验。试验测量了桩身轴力、筏板沉降及桩间土反力,分析了不同荷载级别下端承型桩筏基础的荷载传递规律、整体沉降与差异沉降分布特征以及桩土荷载分担比等内容,结果表明：与常规端承型桩筏基础相比,位移调节器的设置改变了桩筏基础的荷载传递规律,顺利实现了桩土的共同作用,同时适当支承刚度的调节器可优先且充分地发挥筏底土体承载能力,优化桩土荷载分担比。结论可为进一步理论研究提供试验依据。     

自锚式悬索桥动力性能研究

结合一座自锚式悬索桥的工程设计实例,建立了该桥的空间力学计算模型,利用子空间迭代法计算该桥梁结构的自振频率和振型,分析了自锚式悬索桥的动力特性,探讨了桩—土相互作用后对结构的影响。