土抗力法计算深基坑支护桩弯矩及实测分析

通过在基坑支护桩中埋置应力计,跟踪测试基坑在开挖过程中桩身弯矩和桩顶位移的变化,研究支护桩荷载传递规律。同时选择上三角、全三角、梯形三种土压力分布模式,分别应用土抗力法的m法、c法和k法对支护桩的桩身弯矩进行了理论计算,并把计算结果与实测结果进行对比分析。结果表明:对于支护桩弯矩而言,无论采用何种土压力模式,m法的计算结果与实测结果相差较大;k法计算的最大正弯矩与实测值比较接近,但最大负弯矩偏大;c法计算的最大正弯矩偏于不安全,最大负弯矩过大。     

基于测斜数据的桩身弯矩计算

为使用测斜数据推断基坑支护桩弯矩,对某工程测斜数据采用三点圆求曲率法、多项式拟合法、样条拟合法对所选时间内的测斜数据进行计算分析,对比各种方法计算弯矩的适用性;并将钢筋计所测数据计算的桩身弯矩作为实测值与测斜计算结果进行对比。其结果表明：三点圆法与样条插值计算曲率求弯矩与实测值偏差较大,且数据波动变化大,在实际工程中不具有实用性;五次多项式拟合可以较好拟合测斜数据,计算弯矩与实际弯矩值吻合程度高。因此在工程中采用多项式拟合求桩身弯矩是较为实用的方法。     

桩锚支护计算弯矩与监测结果对比研究

以张家港某项目深基坑桩锚支护工程为依托,用弹性抗力法中的"m""K""C"三种方法对支护桩弯矩进行计算,结合工程现场弯矩监测数据,将计算弯矩结果与监测弯矩结果进行对比研究,分析出不同方法计算弯矩与实测弯矩之间的关系,为桩锚支护设计和施工提供了参考。     

深基坑工程支护桩内力试验研究

根据某深基坑工程实测的支护桩桩身钢筋应力,分析了在不同工况下支护桩的内力特性及其变化规律,揭示了冠梁与支护桩之间存在的协同作用。根据实测应力推求的弯矩与按理论计算的弯矩对比发现,实测求得的弯矩与采用弹性支点法计算的结果吻合较好,与极限平衡法计算的结果差别较大。     

控制超高层建筑桩筏基础筏板弯矩的方法

为保证超高层建筑桩筏基础的筏板弯矩设计能够控制在安全范围内,采用相对弯曲计算筏板弯矩法(简称反算弯矩法)与共同作用理论的解析-数值解混合法(简称共同作用混合法)分别对金茂大厦、上海环球金融中心两个实例进行分析。根据共同作用混合法计算上海中心大厦的地基变形,用以计算相对弯曲,求得相应弯矩,同时,分别采用共同作用混合法和共同作用数值解-迭代法(简称共同作用迭代法)计算上海中心大厦筏板弯矩并进行比较。利用上述计算的结果,分析上海中心大厦的筏板弯矩,确定控制其筏板弯矩的安全范围。     

滑移效应对钢-混凝土组合梁弹性应力的影响

在我国现行的GB 50017—2003《钢结构设计规范》中,采用换算截面法计算钢-混凝土组合梁的应力,由于没有考虑滑移效应的影响,计算结果与实测值有一定差距。在折减刚度法的基础上,推导了一种较简便的考虑滑移效应的组合梁弹性应力和屈服弯矩计算公式,并将所得的屈服弯矩与试验数据进行比较,发现公式的计算结果与试验数据吻合较好。根据刚度折减系数对组合梁截面屈服弯矩的影响,给出换算截面法和考虑滑移效应的组合梁截面屈服弯矩计算公式的适用范围。     

桩撑支护体系施工全过程桩身弯矩演化与分析

在基坑支护设计中,现有的计算方法很难真实地反映桩撑支护体系在实际开挖和主体结构施工过程中排桩内力的分布与演化规律。因此,依托郑州市轨道交通1号线二期河工大地铁车站实例基坑工程,通过实测基坑开挖和主体结构施工过程排桩钢筋应力,反算得到各个工况下的桩身弯矩。分析桩撑支护体系中排桩在施工全工程中弯矩的分布和演化规律,发现桩身弯矩在主体结构施工和支撑拆除阶段会发生重新分布。将支护排桩弯矩实测值与计算值进行对比,发现实测值略小于增量法计算结果,而经典法结果相差较大,说明对于桩撑支护体系增量法计算结果更为经济合理。     

钢管混凝土叠合构件受弯性能分析

通过10根钢管混凝土叠合构件的受弯试验,研究了其抗弯性能;分别用极限平衡法和条带法计算了试件的受弯承载力,用条带法计算了试件截面的弯矩-曲率全曲线,计算结果与试验结果符合;根据试验结果,钢管混凝土叠合构件截面的弯矩-曲率关系曲线可简化为三折线,并给出了用弯曲刚度表示的三折线的方程。     

现浇盒状内模空心楼盖的直接设计法

为研究直接设计法对盒状内模空心楼盖的适用性,以典型的四角柱支撑盒状内模空心楼盖为分析对象,在校核分析模型后,用ABAQUS软件完成了224个算例分析。考察了具有相同参数的空心楼盖和对照实心楼盖的截面弯矩分布的异同,进而分析了空心率、板格边比、柱跨比、梁板相对抗弯刚度比和边梁抗扭刚度比等5个因数对空心楼盖弯矩分布的影响,得到了内板格和端板格各弯矩控制截面的一次弯矩分配系数以及各控制截面内柱上板带板、跨中板带和柱上板带梁的二次弯矩分配系数,并与规范建议的直接设计法系数做了对比。分析结果表明:空心楼盖与实心楼盖在边计算单元和中计算单元间以及各计算单元内的弯矩分布规律类似,差异主要体现在跨中正弯矩的分配上;当板格边比不大于1以及柱跨比不大于0.2时,柱(或柱帽)的尺寸效应对截面弯矩一次分配的影响可以忽略;规范中直接设计法的分配系数与计算值在部分截面有较大差距,需对柱上板带负弯矩、柱上板带正弯矩、柱上板带梁的弯矩分配做相应调整。根据分析结果,文章最终提出了直接设计法一次弯矩分配系数表和二次弯矩分配系数表供研究和设计应用。     

高层建筑桩筏基础整体弯矩确定的新方法

目前高层建筑桩筏基础筏板整体弯矩的计算方法主要是采用条带法按梁或弹性地基梁理论处理,这种方法在理论上不甚合理,计算得到的整体弯矩往往过大。本文根据已得到的软土地基桩筏基础的共同作用下桩筏基础筏板整体弯曲计算方法,提出高层建筑桩筏基础筏板整体弯矩的计算方法,与实测结果比较符合。该法方便简单,适宜用于实际工程的设计计算.     

弹性地基上四边自由矩形薄板分析的有限积分变换法

将弹性地基视为Winkler模型,利用双重有限余弦积分变换的方法推导出了弹性地基上四边自由矩形薄板问题解析解的表达式。由于在求解过程中不需要事先人为地选取挠度函数,而是从弹性地基上薄板的基本方程出发,直接利用数学的方法求出可以完全满足四边自由边界条件,弹性地基上矩形薄板问题的解析解,使得问题的求解更加合理化。最后通过实例验证了本文方法及公式的正确性。     

关于弹性地基梁模型与计算方法

弹性地基梁的适用条件及计算弹性地基梁时必须满足的两个基本条件。介绍了几种弹性地基梁模型及其优缺点。重点介绍了文克勒(Winkler)地基模型及基于文克勒(Winkler)地基模型上的计算。     

弹性地基上矩形水池的计算及用表

本文对Winkler弹性地基上的矩形水池底板,用量纲分析和有限元计算的方法,提出了弯矩、刚度、传递系数和板边反力的计算用表,并提出了将其用于空间整体弯矩分配法进行弹性地基上矩形水池内力计算的实用方法。     

弹性地基上中厚板分析的数值流形方法

针对中厚板弯曲分析问题,根据数值流形方法的特点及位移模式,对求解中厚板流形单元的覆盖位移函数、应变矩阵及刚度矩阵进行详细推导,并在Winkler弹性地基上建立Mindlin板流形单元的控制方程。最后通过计算表明,该法在弹性地基上中厚板的弯曲分析中是有效的。     

考虑地基水平摩阻的Winkler地基Timoshenko梁分析

考虑地基水平摩阻的影响,建立Winkler地基上Timoshenko深梁的平衡方程,导出微分方程的初参数解和传递矩阵法,利用初参数解建立有限元列式和单元内均布荷载、集中力、集中力偶等非结点荷载的等效公式。当地基水平劲度系数为0时,地基退化为传统的Winkler地基,当梁的抗剪劲度无穷大时,Timoshenko梁退化为Euler梁,该模型是一种较为通用的模型。利用传递矩阵法和有限元法分析在均布荷载和集中力共同作用下的两端自由Timoshenko梁及在集中力、集中力偶和分布荷载共同作用下的二端自由阶梯梁弯曲问题,讨论Winkler地基、双参数地基、考虑水平摩阻的Winkler地基梁的挠度、转角、剪力、弯矩变化。算例结果表明:传递矩阵法结果与有限元结果完全一致,可相互验证其正确性,有限元精度不依赖于单元划分密度,水平摩阻对弹性地基梁有较大影响。     

桩筏结构复合地基中筏板受力分析的理论计算模型与试验研究

由于缺乏刚性桩复合地基之上筏板受力的合理计算公式,目前中国高速铁路桩筏结构复合地基中筏板的设计计算仍采用简化算法,其计算结果的准确合理性尚不满足要求,为此拟对桩筏基础之上的筏板进行理论求解。选取桩筏结构中单桩作用的筏板区域作为求解单元,将该单元结构视为位于单桩和Winkler弹性地基共同支撑的四边滑支Reissner矩形中厚板,将Reissner矩形中厚板的基本方程导入Hamilton体系,利用辛几何中的分离变量及本征函数展开等方法,求出矩形中厚板弯曲问题的解析解,进而可求得复合地基上筏板的内力、挠度、桩顶反力和桩间土压力等设计值。最后将现场试验实测值与理论模型解析解的计算结果进行对比,结果采用文中理论模型计算得到的筏板弯矩、桩顶轴力及桩间土压应力等与现场实测结果吻合较好,表明在桩筏结构复合地基的筏板设计中,提出的理论模型是一种准确可靠的计算方法。     

交通荷载作用下埋地管道纵向受力计算

为研究车辆行驶通过未经处理的埋地管道上方时管道纵向应力分布形式及其影响因素,采用Winkler弹性地基梁模型,提出相应的简化计算方法,并通过现场试验和数值模拟进行验证。对比理论计算、现场实测数据及数值模拟结果发现,三者所得的管道纵向应力分布规律一致,随管道埋深和管径变化的规律一致;由于存在荷载动力放大效应,管道实际纵向应力明显大于理论计算结果。结果表明:运用Winkler弹性地基梁模型和本文的简化方法计算交通荷载作用下埋地管道纵向应力是可行的;理论计算公式中附加应力扩散角和地基系数取值会对计算结果产生一定影响,但影响较小;可引入动力影响系数对计算结果进行修正,并给出影响系数的建议值。     

Influence of Supporting Joints Flexibility on Statics and Stability of Steel Frames

The paper presents an influence problem of the rotational flexibility of supporting joints on steel frames behaviour. A substantial part of the paper is devoted to, neglected in the engineering practice, issue of rotational flexibility of the foundation-subgrade system. This problem was analyzed on the assumption that the foundation in the form of a rectangular rigid punch rests on a homogeneous medium of finite depth. Suitable analyses of the foundation were done using several subgrade models: Winkler’s model, elastic half-space (in the classic approach) and with the use of the boundary element method, as well as HS model (hardening soil) by application of the finite elements method. The phenomenon of rotational flexibility of footings resting on a soil subgrade was analyzed within the linear range. It was shown, that the practical assessment of rotational stiffness of footings resting on subgrade can also be performed by using simple methods (e.g., based on the Winkler’s model). The presented evaluation methods of the whole flexibility supported joints were used in the static and stability analyses of the certain steel frame. The presented results confirmed a significant influence of the flexibility of the supporting joints on the steel frames behaviour.     

三角级数法模拟弹性地基梁内力

介绍了采用三角级数模拟地基反力的方法,并对比了采用弹性地基梁文克勒模型和三角级数法模拟弹性地基梁两种方法,得出了三角级数法能大大简化计算步骤,且计算结果偏安全的结论。     

路堑土质边坡加固中预应力锚索框架的内力计算

利用Winkler地基模型分析锚索框架的受力特征，并通过现场试验加以验证，提出锚索框架的弹性地基梁计算模式，结果表明，该计算模式比现有计算方法切合实际，使框架设计得到了较大的优化。