基于响应面法和重要性抽样的杆塔掏挖基础抗拔可靠性分析

基于复合中心抽样的二次响应面法(RSM)和中心正态抽样的重要性抽样法(IS)的基本原理,建立了杆塔掏挖基础抗拔承载力可靠度的计算方法和求解的基本步骤,并编制了相应的MATLAB程序。通过算例对比,验证了二次响应面法的合理性。基于响应面法,进一步研究了基本变量的变异性、荷载效应比以及安全系数对可靠度指标的影响。研究结果可为相关规范的修订提供参考。     

输电杆塔掏挖基础抗拔设计极限状态分析

基于不同地基、尺寸条件下掏挖基础单向上拔或上拔与水平荷载联合作用下荷载试验结果,分析了掏挖基础抗拔极限状态时极限荷载和位移值、荷载与位移关系曲线特征、地表裂纹分布特征、典型承载失效模式,结合影响上部杆塔结构正常使用功能发挥的基础位移限值,研究了上拔状况下掏挖基础承载特性及最不利极限状态。研究表明:掏挖基础上拔荷载与位移关系呈陡降型脆性破坏,承载失效主要是由于地基土体整体剪切破坏所致,地基开裂破坏时并未影响掏挖基础及上部结构的正常使用,即掏挖基础上拔状况下最先超越地基承载能力极限状态。因此,上拔状况下输电杆塔掏挖基础埋深、基底直径等参数按地基承载能力极限状态设计,基础作用力按相应状态荷载组合计算确定,主要采用由可变作用控制的基本组合。     

沙漠风积沙地基扩展基础抗拔现场试验研究

通过在新疆、宁夏和内蒙古典型沙漠地区完成的现浇混凝土和装配式2种扩展基础在上拔、上拔与水平力组合工况下的25个现场试验,获得了风积沙扩展基础抗拔荷载-位移曲线,并确定了各试验基础的抗拔极限承载力。按照"土重法"计算原理,得到了反映沙漠风积沙地基抗拔承载性能的极限"上拔角"。经统计分析,得到沙漠风积沙极限"上拔角"标准值为16.8°,该值考虑了沙漠风积沙的区域特征、基础型式与尺寸、荷载工况等因素,可为沙漠地区输电线路杆塔基础的工程设计提供依据。     

填海地区淤泥定向流动对单桩的影响

基于弹性地基梁理论和有效的数学处理方法,采用理论与实例分析相结合的研究手段,建立了单桩在水平附加压力作用下的挠度微分方程,从而得到单桩挠度.并利用实测桩身水平挠度,分析了由于淤泥的定向流动对桩身附加水平压力的影响.     

青藏交直流联网工程预制混凝土装配式杆塔基础上拔与水平力组合荷载试验

通过监测上拔水平力组合作用下基础构件位移及连接件应力变化,研究了青藏交直流联网工程混凝土预制装配式基础的基础承载变形特性、基础构件协同工作性能以及构件连接件承载应力水平。结果表明：上拔和水平组合荷载作用下,混凝土预制装配式基础具有协同工作性能,混凝土预制装配式基础拼装问隙、拼装过程中螺帽拧紧程度不同以及基础预制加工误差是预制装配式基础共同工作性能的主要影响因素。水平荷载和基础拼装缝隙对基础上拔和水平位移有影响,基础荷载一位移曲线为缓变型。基础底板连接件整体上承受拉应力作用,在极限荷载范围内,均呈弹性应力状态。     

青藏直流输电工程粗粒冻土地基温度监测与分析

为分析青藏直流输电线路工程冻土地基的冻结情况及其对基础安全稳定性的影响,在青藏高原五道梁地区对装配式原型基础冻土地基进行1个冻融过程的地温监测,结合该地区气温资料,分析粗粒冻土地温随时间变化特点和沿深度分布情况。监测结果显示：地温呈周期性波动,振幅随深度增加而减小,原状和回填冻土地基上部均存在冻融状态交替的冻融活动层;监测期内基础底部冻土处于冻结状态,基础安全稳定;原状和回填冻土最大融化深度分别为3.0和3.2 m,通过建立地温估算公式,并利用地温变化幅值、均值等结果,得到原状多年冻土上限为3.1 m,与工程勘测和监测结果一致;建立冬季时高孔隙率回填冻土地基传热方程,分析地基传热性能和与孔隙率直接相关的地基中空气自然对流速度对地基回冻的影响。研究表明：冻土回填扰动加剧地温波动的振幅和增大冻土融化深度,但影响程度和范围有限;输电线路冻土装配式基础冬季施工,在冻融活动层深度内保持地基适当孔隙率,既可在冬季加速地基回冻,又可利用土体自然固结和融沉,提高压实度,从而在暖季减弱热量向地基深部扩散,有利于地基保持冻结。     

沙漠地区输电线路装配式基础设计及应用

220kV台远—塔中输电线路工程深入塔克拉玛干沙漠腹地,线路途经风积沙地段,普通现浇钢筋混凝土基础面临基础材料运输距离远、水源紧张等难题,通过强度计算和材料选择对比分析,采用钢筋混凝土板条与钢支架结合的装配式基础是安全可靠、经济合理的选择。在工程途经地区进行了装配式基础原型试验,根据试验结果分析,提出了基础承载力和构件强度计算方法,得到了风积沙地基上拔角和水平荷载影响系数等关键设计参数。该型式基础已成功应用于工程中,表明相对现浇基础可节约投资15％,且缩短了建设工期,取得了较好的经济和社会效益,为类似工程的应用提供了重要参考。     

风积沙地基工程性质及其输电线路基础抗拔设计

沙漠风积沙地基工程性质及其输电线路杆塔基础抗拔设计是当前我国电网建设中的关键研究课题之一。通过对我国不同沙漠风积沙地基的物理力学性质的试验及其研究成果的统计,分析了我国沙漠地区风积沙地基的颗粒级配组成及其分类,给出了其含水性、容重、孔隙性、相对密度、内摩擦角等典型物理力学特性参数的平均值。基于我国沙漠风积沙地基的工程特性,介绍了沙漠风积沙地基输电线路杆塔基础抗拔稳定性“土重法”设计方法及其正确性。研究并分析了宁夏毛乌素沙漠4 个斜柱扩展基础上拔水平力组合荷载试验、新疆塔克拉玛干沙漠4 个装配式基础上拔水平力组合荷载试验、内蒙库布齐沙漠1 个直柱扩展基础和2 个混凝土拉线盘基础抗拔试验成果,得到了我国典型沙漠风积沙地基极限上拔角标准值为16.9°;在考虑地基抗拔承载力分项系数为1.65 的基础 上,得到风积沙地基上拔角设计值为10.3°。由于该上拔角设计值综合考虑了风积沙地基的区域特征、基础类型、基础几何尺寸、基础荷载工况等不同影响因素,可作为我国沙漠地区输电线路基础设计的依据。     

输电线路新型复合式基础试验研究

针对表层由薄粘土层覆盖的风化岩体输电线路地基,传统的原状土掏挖基础或岩石嵌固式基础均不能有效地发挥其功效,单独采用任何一种基础将不符合安全经济环保的要求,特将上述2种基础型式相结合,提出新型环保型复合式基础型式.选择典型场地进行原型试验,试验基础施工安全,坑壁稳定,根据试验结果,新型复合式基础充分发挥原状土和岩石地基的高承载、低变形的优势,并推导出新型复合式基础的抗拔承载力、抗倾覆承载力的计算公式,为新型复合式基础在输电线路杆塔基础中的应用提供技术资料.     

加筋风积沙地基直柱扩展基础抗拔试验

通过3个直柱扩展基础在风积沙和加筋风积沙两种地基条件下的上拔荷载、上拔和水平力组合荷载6个工况的现场试验,研究风积沙、加筋风积沙地基直柱扩展基础抗拔承载性能和机理。试验结果表明:①上拔荷载下,风积沙和加筋风积沙地基均呈整体突变性破坏;②上拔和水平力组合工况下,风积沙、加筋风积沙地基直柱扩展基础的水平荷载主要由基础自重承担,水平位移决定了基础抗拔极限承载性能;③土工格栅可提高风积沙地基抗拔和抗水平力承载性能,上拔、上拔和水平力组合工况下基础的上拔极限承载力较风积沙地基分别提高了21.7%和32.8%。