桩桥墩下土钉支护的土钉内力有限元分析

利用三维非线性有限元分析对某实际工程中桩基桥墩下土钉支护中的土钉轴力进行研究。考虑土钉的加固作用，模拟土钉支护施工过程。选择能够反映开挖特点的土的本构关系，从而建立有限元分析方法，并通过编程计算研究土钉支护的土钉受力性能，分析支护参数的影响，将工程实测结果与有限元分析结果进行对比分析。最后，对桩基桥墩下土钉支护的设计提出两点建议，供大家参考。     

变形协调情况下土钉墙内力和位移的计算方法

 土钉墙的内力主要包括土钉轴力、钉土剪力和面层受力,而土钉墙变形的过程是土钉、面层和土体之间相互协调共同作用的过程,传统的计算模型都是从力矩平衡的力学角度出发,不能合理解释土钉内力和变形的相互关系。通过对土钉墙受力和变形机制的分析,利用Mindlin解计算在虚拟开挖应力和钉土剪力共同作用下土体侧向位移,结合钉土剪力和钉土相对位移的线性关系以及钉土剪力在最危险滑动面位置等于0的特点,计算土钉轴力、钉土剪力和土钉墙在开挖面位置的变形。土钉被动区段钉土剪力超出其极限值的部分转移至面层,假定面层受力增量呈三角形分布,根据静力平衡得到面层受力分布。通过与工程实测资料的对比分析,初步验证土钉墙内力和变形计算方法的合理性和可行性。     

土钉墙支护结构土钉轴力计算方法分析

考虑土体开挖和施工过程的影响,在增量法的基础上对土钉受力情况进行分析,结合工程实例计算,得出的土钉轴力计算结果与实测值相吻合,表明增量法计算土钉轴力是可行的.     

土钉支护中土压力计算

土钉墙柔性面层结构上承受的土压力既不符合传统土压力理论计算适用条件,也没有现有理论可以求解,目前大多根据工程经验确定。基于土钉技术可充分发挥土体自稳性的特点,将上限理论推导出的计算式与实测数据结合起来,得到一土压力计算方法,并应用于一复合土钉墙实例。计算土压力与实测数据相符。分析结果认为,当开挖深度超过土体的自稳高度后,土钉结构上一定承受土压力,其大小与开挖深度、坡角、土层性质、支护结构布置相关。该方法适用于土钉墙、复合土钉墙土压力计算。     

土钉墙侧向变形的计算方法

在假定土钉轴力沿长度为折线或抛物线分布、面层不受力的前提下,利用前人的一些研究成果,推导出土钉在轴力作用下的拉伸变形、主动区内沿土钉轴线任意位置上墙体位移及墙面变形的计算公式。用一个工程实例的试验数据对本文提出的公式进行验证,得到了比较理想的结果。计算结果与实测数据在变形趋势上基本一致,数值比较接近,为土钉墙结构变形的预测和控制据提供了一种有一定参考价值的计算方法。     

考虑施工过程的土钉支护土钉轴力计算及影响参数分析

结合土钉支护边开挖边支护的特点,分析土钉支护施工中的开挖效应,阐述讨论土钉力增量的变化对土钉支护施工过程分析的意义。定义开挖影响面为施工过程中土体开挖时边坡内部土体滑动趋势最明显且土钉轴力增加最多的面,定义开挖土压力为以开挖影响面为边界的土块体作用在土钉支护上且由土钉承担的力,建立以开挖影响面及其上土钉力增量为主要研究对象的施工阶段土钉支护分析模型,给出施工过程中土钉轴力的计算方法。与应用其他方法计算得到的Clouterre项目1号墙建造过程中土钉力及量测值进行比较,计算结果与量测结果吻合较好。此外,利用该方法对土性、基坑剖面几何形状和土钉设置等影响因素进行分析。分析表明,所提方法符合施工过程中土钉受力的变化规律,是一种可行的、实用的土钉轴力分析方法。     

考虑面板影响的土钉支护轴力分析

土钉抗拔力受土钉钢筋强度和土钉拔出力的影响。依据混凝土板冲切和剪切破坏标准，给出考虑面层影响的土钉抗拔力的计算方法。结合工程实例，分析了考虑考虑面层影响的土钉轴力以及安全系数的变化特征。     

土钉轴力值的计算研究

对土钉墙基坑支护土钉轴力进行研究,为土钉墙基坑支护技术的应用提供技术支持。室内试验模型按照“相似模型的几何长度与变形时间成反比”的相似法则进行设计,共进行了两组模型试验：粘土土钉墙试验、砂土土钉墙试验。将采用新方法计算的土钉轴力值与试验实测值进行对比,结果表明：（1）传统的土钉轴力计算理论是不能计算模型试验中土钉轴力的;（2）采用新计算方法计算出的模型试验的土钉轴力是可靠的。     

土钉最大轴力与基坑稳定性的研究

采用有限差分软件FLAC3D,对土钉在各种因素影响下的内力分布规律进行研究,得出土钉轴力沿钉长的分布表现为中间大而两边小的纺锤形;得出影响土钉轴力大小的因素依次为：地表荷载,土的摩擦角,地表荷载到基坑距离,土钉间距,土的粘聚力,钉长,钉土粘结强度,并得到了轴力与各因素间的关系式。将计算结果应用于某基坑工程,现场测试结果与数值模拟结果符合程度较好。     

对土钉轴力求解方法的探讨

采用有限元方法对土体的应变场进行分析,另外采用弹性力学的方法对土钉受力以及应变情况进行分析,在此基础上得出求解土钉轴力的一种方法,并结合实例对此方法进行验证。     

脱空对钢管混凝土拱肋内力分布的影响

利用ANSYS对面内荷载作用下的钢管混凝土单圆管拱肋进行双重非线性有限元分析。考虑核心混凝土脱空,对拱肋在全跨及半跨均布荷载作用下的内力情况进行分析。研究面内荷载作用下矢跨比、截面脱空率、脱空范围及初始缺陷对抛物线拱内力分布的影响。分析结果表明,矢跨比、截面脱空率、脱空范围对拱肋的内力值有影响,但不影响拱肋的内力分布规律;拱肋的初始缺陷会影响拱肋的弯矩分布规律,不影响轴力分布规律。     

土钉墙支护设计在深圳地区研究和应用

从土钉墙支护中土钉在静荷载的作用下破坏机制入手 ,提出一种实用设计方法。并结合深圳地区的地质情况以及施工条件 ,对实用设计方法进行深入的分析。     

开洞对板的内力及变形的影响

开洞对板的内力及变形的影响,一直是工程界关注的问题。利用数值计算方法,对板在不同支承条件下,不同开洞位置和形状,不同荷载条件下,其内力与变形受开洞的影响,进行了全面的计算和分析。得到了不少有重要价值的、规律性的结果,对开洞板的工程设计和配筋等具有一定的应用和参考价值。     

预应力格构锚固体系格构梁内力分布规律模型试验研究

 通过大型物理模型试验,研究预应力格构锚固体系中格构梁在预应力作用下、滑坡发展过程中及滑坡极限状态的内力分布规律,并与倒梁法内力计算结果进行对比。试验结果表明：预应力格构梁各点应变在滑坡发展过程中逐渐增大,且存在2个极值点,正极大值位于跨中,负极大值位于节点,两者关系为节点处大于跨中;格构梁在跨中为外侧受拉,节点处为外侧受压;横梁应变呈左右对称分布,竖梁应变随加载呈上小下大分布;在预应力作用下,各横梁、各竖梁受力一致,但极限状态时,横梁从坡顶至坡脚受力依次增大,底梁内力明显大于顶梁;横梁竖梁受力不同,横梁节点弯矩大于竖梁节点弯矩;格构梁内力试验测试值与倒梁法理论值分布趋势基本一致,两者在边跨部分较为接近,中跨部分差异较大,倒梁法不能很好反映梁中间位置的受力状态。研究结果可为格构锚固体系的设计提供一定参考。     

土钉受力分析

对土钉进行模型试验和现场监测,结果表明,随着开挖深度的增加,土钉受力逐渐在某个位置形成最大值,并向两侧逐渐减小,而且最大值位置不断向远离面层的方向移动。     

土钉支护技术在软土基坑中的应用

以上海国安大厦的基坑土钉支护为例，介绍在深厚软土中的土钉支护的设计方法与施工技术。监测结果表明，深厚软土中采用土钉支护技术可取得较好的技术效果和经济效益。     

超长框架结构在温度场作用下的空间变形特性和内力研究

超长框架结构在温度场作用下的空间变形和内力特性是研究和解决温度裂缝的基础 ,以三维有限元模型为计算模型 ,运用通用有限元软件对结构在温度场作用下的空间变形特性和构件的内力进行了线弹性分析 ,总结了上述特性随层数、柱截面尺寸、板厚变化的规律 ,并对结构在恒载、活载、温度作用三种荷载工况下内力组合的结果进行比较 ,得出的结论对工程设计有一定的指导。     

全面考虑次内力影响的预应力混凝土框架施工过程研究

以东方体育中心大跨预应力混凝土框架梁为研究背景,通过对3种施工方案的模拟分析,得出不同施工方法对结构开裂弯矩、裂缝宽度、跨中挠度以及结构极限承载力的影响。最后对合理调整预应力混凝土框架结构次内力的施工方法进行探讨。     

重塑膨胀岩土微变形条件下膨胀力试验研究

 通过对南宁膨胀性泥岩重塑土样进行变形量分别为0,0.2,0.5和1 mm的微变形膨胀力试验,分析膨胀力的主要影响因素,建立膨胀力与干密度、初始含水率双因素之间关系,研究微变形条件下膨胀力变化机制。结果表明：(1) 零变形时,膨胀力随干密度增大呈指数形式增大,并与初始含水率呈幂函数关系。(2) 微变形时,膨胀力随变形增大而衰减明显,在干密度大、初始含水率低时衰减幅度较大,反之较小;在干密度及初始含水率一定时,微变形膨胀力随着变形率增大而呈指数衰减。(3) 微变形与零变形膨胀力之比随变形率增大而呈指数减小,当变形率为1%,2.5%和5%时,微变形膨胀力与对应零变形膨胀力之比分别为75%,55%和35%。