桩基托梁挡土墙结构托梁内力的合理计算

采用三维有限元计算了岩基情况下桩基托梁挡土墙结构托梁上的应力分布,提出了托梁上应力分布的新假设。通过对计算结果的分析比较,指出了在托梁设计中应注意的问题。     

桩基托梁挡土墙原型观测研究

通过对某铁路工程某段桩基托梁挡土墙的原型观测,分析了桩基托梁挡土墙的应力分布规律和传递机理,提出了托梁上荷载分布的简化计算方法.     

土基上桩基托梁挡土墙结构模型试验研究

本文通过挡土墙、托梁和桩整体结构线弹性结构模型试验,对墙背所受土压力的变化趋势、挡土墙的水平和垂直变位特征进行测试,分析出桩基托梁挡土墙的实际工作状态.     

边坡复合支挡结构设计计算方法探讨

边坡支挡结构是岩土工程的重要组成部分,随着我国国民经济和工程建设的快速发展,在过去六十年中,特别是改革开放三十年来,边坡支挡结构越来越得到大规模的使用,同时,其结构形式和设计理论也得到了长足的发展。目前,边坡支挡结构按结构形式不同有:重力式挡土墙、衡重式挡土墙、卸荷板式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙、加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、锚杆挡土墙、土钉墙、抗滑桩、锚索挡土墙、托盘式挡土墙、桩基托梁挡土墙等基本形式。     

海上筒型基础的筒壁土压力计算

在风浪荷载作用下, 海上筒型基础结构的筒壁土压力计算是分析其稳定性的关键。当筒型基础发生转动时, 相比挡土墙的位移模式更加复杂, 筒体的转角和转动中心的位置都是影响土压力分布的重要因素。分析了筒型基础转动中心在不同位置时的土压力分布特点, 发现转动中心在筒体内部时, 同一侧筒壁上的土压力可能同时存在准主动区和准被动区, 呈非线性分布。基于考虑位移效应的土压力计算理论, 提出了适用于筒型基础不同转动模式的土压力计算方法, 得到筒壁纵向和环向的土压力计算式, 通过与现场实测结果和有限元模拟结果对比验证分析, 发现理论计算结果与实测结果和数值模拟结果一致性较好, 且能体现土压力的环向分布特点。     

新建桥桩对邻近既有挡土墙的影响分析

某交通桥桩基拟竖穿水库溢洪道挡墙.该文采用大型有限元软件MIDAS/GTS进行桩—土—挡土墙的三维数值模拟,分析新桥台桩基结构建成后原有溢洪道挡土墙的变形、墙身应力及桥桩应力变形情况,为设计及施工提供依据.     

桩基挡土墙在河道边坡护砌中的应用

根据场地地质条件、周边环境要求,挡土墙无法通过增大基础底板尺寸来提高抗滑稳定时,采用以桩基为承载主体的桩基挡土墙,可以在不增加占地、不影响周边建筑物地基稳定的条件下满足挡土墙抗滑稳定。本次通过对桩基挡土墙案例的计算分析,为今后类似河道边坡护砌工程提供了一定的参考。     

Ｌ型挡土墙设计计算的有限元法

在提出的计算Ｌ型挡土墙后主动土压力的折减基底摩擦系数有限元法基础上,通过算例进一步探索了采用ＡＢＡＱＵＳ软件进行这类挡土墙设计计算的有限元法。算例比较表明:有限元法与现行方法计算所得立板上的内力分布一致,但后者的略大,底板上的内力分布和大小差别较大;二者计算所得基底压力的合力基本相等,但有限元法的基底压力分布与现行方法在偏心荷载作用下假设的线性分布有明显的不同,前者墙趾处地基压力远大于后者,以致墙趾附近地基土中可能出现局部塑性区;在墙趾板上填上有限厚度的保护土层时可极大地提高挡墙的抗滑稳定性;在满足地基承载力要求下,挡墙的底板长度主要取决于抗倾覆稳定性;在Ｌ型挡土墙底板设置防滑键（凸榫）也可极大的提高其抗滑稳定性,从而可显著减少底板的长度。新的有限元设计计算方法可以提高Ｌ型挡土墙设计计算效率和经济可靠性,有助于提高其设计计算水平。     

地震条件下折线型墙背挡土墙被动土压力研究

墙背为折线型的挡土墙在地震条件下被动土压力的计算较少有文献报道。在Mononobe-Okabe理论的平面滑裂面假设下,基于拟静力法推导了墙背为折线型挡土墙地震条件下被动土压力的计算公式,同时得到了被动土压力沿墙高的分布。在此公式基础上通过不同算例探讨了填土内摩擦角、折线挡土墙上部墙体和下部墙体倾角、墙体与填土之间摩擦角、水平和竖直方向加速度系数、地震加速度放大系数等因素对折线型挡土墙地震条件下被动土压力系数及其强度分布的影响。最后分析了填土内摩擦角和水平地震加速度系数对折线墙体上部和下部两处滑裂面破裂角的影响。     

基于验算点法的重力式挡土墙结构可靠性分析

重力式挡土墙结构最主要的失稳模式是滑移失稳、倾覆失稳和地基承载力失稳。该文对重力式挡土墙结构的3种失稳模式进行分析,建立对应的可靠度分析模型,引入结构可靠度分析一次二阶矩法中的验算点法(JC)法分别对3种失效模式进行可靠度分析,得出相应的可靠度指标及其失效概率。将3种失效模式视为串联系统,由结构体系稳定性分析中的宽界限法近似计算挡土墙结构的体系失效概率。根据上述方法,利用Matlab编制相应的程序计算了某个挡土墙的实例计算,得出了该挡土墙结构失效概率的界限,同时对其进行了参数敏感性分析。     

框架逆作深基坑变形特性三维数值分析

对基坑的变形特性进行数值分析在基坑设计中至关重要。结合实际工程框架逆作法超大基坑,选用Z Soil数值分析软件建立了全框架基坑模型并进行了数值模拟。由于需要考虑连续墙和土体之间的接触问题,土体则采用能够反映土体硬化特性的Hardening-Soil模型。为了更深刻的认识框架逆作法基坑变形的规律,并为设计者提供更好的参考,对影响框架逆作法基坑变形的一些主要参数进行了系统研究,包括框架梁截面尺寸、框架梁水平支撑竖向间距以及围护桩桩径等。结果表明:改变框架梁水平支撑竖向间距对围护墙的最大侧移、地表最大沉降有较大影响。增大围护桩桩径或框架梁的截面尺寸可以在一定程度上减小围护墙体变形,但超过某一定值时,其减小变形的效果将大大降低。     

┢型柱板式挡墙在土质陡坡中的应用

文中提出了┢型柱板式挡墙支护形式,其由挡板、卸荷板、抗滑桩及冠梁等构件组成。以某工程为例,分别采用传递系数法、地基系数m法计算边坡滑体推力与抗滑桩抵抗弯矩,并分析卸荷板的反弯矩作用,得出边坡稳定性系数,证明┢型柱板式挡墙的合理性。     

遮帘式板桩码头变形机制有限元分析

遮帘桩作为新型的支护结构作用在板桩码头结构上,造成常规板桩码头结构发生变形,现有的理论计算方法还不能完全反映其变形机制。借助ABAQUS通用有限元软件,结合工程实例,进行了二维及三维数值计算,计算结果表明:①对比数值计算结果与原型观测试验,模拟的结构变形与原型观测结果相仿,前墙上水平位移沿深度方向呈抛物线变化,而遮帘桩、锚碇墙上水平位移沿深度方向大致呈线性分布,竖向沉降与原型观测结果相似;②比较三维模型中间桩、边桩断面和原型观测上水平位移,前墙受遮帘桩影响,存在明显的遮帘效应。     

基于离心试验的衡重式桩板挡墙受力特性研究

衡重式桩板挡墙是由桩板挡墙与衡重式挡墙发展而来的一种新型支挡结构,鉴于该结构的复杂性,受力特性尚不明确,为此设计了比例尺为1∶50的挡墙离心模型试验,分析了衡重式桩板挡墙的土压力分布模式、桩身受力特性。结果表明:(1)填料为全砂时上墙主动土压力按公式γhk_aξ计算,建议正常使用状态下桩前抗力上部采用C法、下部采用m法计算。(2)填料上层为砂土、下层为粉土或饱和粉土时,挡墙主动土压力已不适合采用朗肯土压力理论计算,桩前抗力分布模式与模型试验一致,随深度呈抛物线分布,不适于采用m法或C法及朗肯被动土压力理论计算。(3)挡墙桩身弯矩在桩顶下某处出现反弯点,反弯点以上桩身左侧受拉,反弯点以下桩身右侧受拉,随着离心加速度的增加反弯点逐渐下移。     

桩基梁式多侧墙预应力渡槽体系可靠度研究

对桩基梁式多侧墙预应力大型渡槽工程,以槽身构件+槽身+支承槽墩+桩基为研究对象,建立了体系可靠度计算模型,以南水北调中线洺河渡槽为例,计算了不同槽内水深、不同季节输水、不同抗力折减度及不同抗力变异度时,结构体系可靠指标及主要失效模式可靠指标。结果表明:随水深增大,体系可靠度及体系中槽身与桩基的可靠度降减十分明显,遇偶然因素作用引起抗力折减时也出现相似情况;而结构老化引起的体系可靠度降减较为平缓;不同季节输水时体系运行可靠度相差不大;当不考虑桩端承载力时,桩周抗滑稳定可靠度极低。     

软土基坑双排桩支护结构优化分析

为分析优化软土基坑双排桩支护结构参数,以广州市某软土基坑为背景,采用ＦＬＡＣ３Ｄ对其开挖施工过程进行了数值模拟分析,研究了围护桩排数、排距、桩长、桩刚度等对基坑桩体变形以及地表沉降的影响。数值计算结果表明:当基坑开挖深度较小时,基坑的开挖对软土基坑周边土体位移影响不大,但当基坑开挖深度由５．０ｍ增至７．５ｍ时,基坑围护桩位移则由５ｍｍ快速增长至２４ｍｍ,且其变形模型由“弓形”转换为“前倾形”;随着桩排数、排距、桩长以及桩刚度的增大,桩体位移和地表沉降将逐渐减小,但其减小的幅度会越来越小;当桩排距设置为２ｄ～４ｄ、桩长设置为２４ｍ～３２ｍ、桩刚度设置为０．５ＥＩ～１．０ＥＩ时,双排桩支护结构的性价比最高。     

板桩支挡结构的应力与位移弹性理论解

基坑支护挡墙的应力及位移计算是进行基坑支护设计的关键,对保证基坑安全具有重要意义。因此,基于弹性理论,建立了挡墙应力及位移的计算模型;结合边界条件与相容方程,采用半逆解法得出了极限土压力条件下挡墙应力及位移分量解析解;并考虑土压力随挡墙侧向位移非线性变化,假定挡墙处于RB位移模式,引入有限位移条件下土压力-位移效应公式,修正挡墙应力及位移解析计算式,得出了有限位移条件下挡墙应力及位移分量解析解。同时,利用ADINA软件建立了基坑及挡墙的二维数值计算模型,将解析解与数值计算结果进行对比,两者符合较好,证明了本解析方法的正确性。研究结果表明：文中提出的有限位移条件下的解析计算公式,较将挡墙简单当做悬臂梁计算更为精确可靠,较数值计算更为简单便捷,并考虑了土压力随挡墙位移的非线性变化,可作为支护挡墙常规设计的工具,具有重要的实用价值。     

我国渡槽结构典型破坏特征研究综述

为合理模拟渡槽损伤,客观评价渡槽结构安全,依据渡槽破坏实例,结合他人数值仿真、模型试验研究成果,归纳总结渡槽地震、风致、水毁、耐久性典型破坏特征。重点分析简支梁式渡槽桩基、支撑结构、槽身可能破坏模式。结果表明:桩基存在土体支承不足、桩身抗压能力不足、桩顶位移超限破坏模式;墩底易发生弯曲或剪切破坏,牛腿易剪切破坏,排架柱两端、连梁节点附近易破坏;槽身纵梁可能发生弯曲、剪切、弯剪组合失效,端横梁易损伤,底板跨中及两端、侧墙与肋板底部、上部拉杆易开裂;渡槽还存在开裂、碳化、剥落剥蚀、渗漏、钢筋锈蚀、接缝止水等耐久性破坏。     

遮帘桩工作性状影响因素分析

遮帘桩作为挡土桩在深水建港、深基坑开挖及护岸工程中应用越来越广泛.为了研究开挖过程中遮帘桩的工作性状,运用大型有限元软件建立三维有限元的遮帘桩结构模型,模拟某板桩码头港池开挖.分析港池开挖后遮帘桩的刚度、桩长、桩间距及遮帘桩与板桩墙距等对板桩墙结构的影响,从而提出控制板桩墙结构变形、保持港池开挖后稳定的遮帘桩布置方法.研究结果表明,增加遮帘桩桩长和刚度能有效减小板桩墙的变形、陆侧主动土压力和弯矩,而遮帘桩间距和墙桩距的变化对遮帘桩挡土效果的影响不明显.     

软土深基坑组合开敞式支护数值模拟与监测分析

以某沿海地区深基坑工程为背景,介绍了软土地区采用分级卸荷、重力挡墙和桩锚组合的开敞式基坑支护型式。通过建立三维有限元模型模拟基坑开挖过程,对比数值模拟和现场监测结果,分析了基坑支护桩水平位移和锚杆力的变化规律。结果表明:支护桩变形和锚杆力的模拟值与监测结果趋势一致,实测结果与预测值的整体偏差在15%以内,基坑工程处于安全稳定状态;三维有限元模型可以较好地考虑基坑在组合支护情况下重力挡墙和空间效应对桩锚结构受力的影响,具有较高的可信度;对于软土基坑,将重力挡墙和桩锚组合,并结合分级卸荷,改变了支护结构上的土压力分布规律,能够有效控制基坑变形,确保支护结构稳定。应用成果可以为同类工程提供参考。