模型边界对大型哑铃型承台群桩基础承载变形特性的影响

利用三维弹塑性有限元,考虑群桩基础周围外侧土体竖向变形影响范围和桩端土体压缩层厚度的因素,研究分析其对大型哑铃型承台群桩基础承载变形特性的影响,从而研究大型超深群桩基础边界问题以及离心模型试验边界对其承载变形特性的影响。研究表明:群桩基础边界大小由群桩基础变形特性控制,成桥阶段时大型哑铃型承台群桩基础周围外侧土体竖向变形影响范围和桩端土体压缩层影响深度,分别为一倍承台宽度和一倍桩长;设计的离心模型试验边界对群桩基础桩身受力大小与分布影响不大,而对承台沉降和桩端土体整体压缩变形比等变形特性影响较大。     

某大型哑铃型承台群桩基础与土体共同作用竖向承载变形特性数值模拟分析

用ANSYS对某特大桥索塔哑铃型承台群桩基础与土体共同作用进行了三维弹塑性有限元分析。利用桩土界面间水平方向位移相容,桩土界面间竖向设置双曲线本构方程的弹簧,能较好模拟竖向荷载作用下特大型群桩基础桩土间相互作用。分析结果表明,数值分析所得承台沉降与承台荷载的关系曲线、桩顶轴力分布、桩顶轴力随承台荷载变化的关系曲线,与其离心模型试验实测成果较一致。在用离心模型试验成果验证数值分析的正确性下,用其数值分析成果进一步深入分析群桩基础的承载变形特性。     

哑铃型承台群桩基础在船撞作用下受力分析

以某斜拉桥哑铃型群桩基础为研究对象,运用Midas-civil及Ansys有限元计算软件,分析了哑铃型群桩基础在船撞荷载工况作用下的水平向受力规律,计算结果表明数值模拟分析结果与传统m法计算存在较大差别,有限元分析结果更符合实际情况。     

高承台群桩基础后压浆承载特性分析

以国内某跨海公路桥超大规模群桩基础建设工程为背景,运用大型有限元分析软件ADINA分别建立了压浆前后9根群桩基础与土体相互作用的三维有限元模型,研究了群桩基础注浆前后荷载沉降特性,桩顶、桩身轴力分布以及轴力与位移等问题。结果表明:桩端注浆可以减小群桩沉降约44.3%,加固效果显著,并且能改善群桩中角桩和边桩的受力状况,提高群桩基础整体承载性能。     

角桩缺损情况下群桩基础承载特性分析

某连续刚构桥1号墩采用3×3的群桩基础,桩基超声检测发现承台下角区一根角桩桩身完整性不良,经钻孔验证其桩身存在缺损。为保证安全,分别按照缺损角桩为摩擦桩和缺损角桩缺失两种工况进行了桩基承载力验算,并进一步采用数值模拟方法,分析缺损角桩对群桩基础承载特性及承台受力变形的影响。结果表明,承台最大主拉应力、最大主压应力作用区域随角桩缺失区域移动;考虑最不利情形,角桩缺损时承台的应力和变形变化不大;角桩缺损对承台以及上部结构承载能力及正常使用性能的影响较小。同时考虑桥梁长期服役性能,建议对缺损角桩进行桩端后压浆处理,以防止缺损角桩桩端沉降过大导致群桩承载力下降而危害桥梁结构安全。     

船桥碰撞桥梁结构响应有限元数值分析

结合具体工程实例,运用ANSYS/LS-DYNA分析软件对船舶碰撞桥梁过程中桥梁结构响应进行了数值分析,获得最不利效应情况下相应典型节点的位移随时间的变化曲线,并进行了对比分析,结果表明随水位上升船舶碰撞桥梁的危险程度逐渐增加,需考虑设置必要的防撞设施,本文的分析可为桥梁的防冲撞设施的布置提供参考.     

承台刚度对受荷群桩基础承载性状的影响研究

既有建筑下挖增层改造将引起群桩基础产生附加沉降。笔者引入双曲线模型来模拟桩端和桩侧阻力的发挥机理;考虑到群桩基础之间存在复杂的桩-桩、桩-土相互作用,结合剪切位移法导得双曲线模型参数的计算方法;通过荷载传递法建立群桩基础刚性承台条件下的控制方程,并结合Plaxis 3D数值分析软件验证了该计算方法的可行性。最后,研究了既有建筑下挖增层改造对刚性和柔性承台群桩基础承载性状的影响因素。结果显示:刚性和柔性承台顶部沉降比随着开挖深度的增加大致呈线性增加;在同一开挖深度时,沉降比随着顶部荷载的增加而有所增大,且柔性承台的沉降比大于刚性承台的沉降比;群桩基础中的桩间距对承台顶部沉降比会有一定的影响;在既有建筑下挖增层改造过程中,群桩基础承台应做成刚性承台。     

层状土中考虑桩-土-承台相互作用的群桩基础承载特性研究

在桩-桩相互作用为弹性假定基础上,利用剪切位移法分析了层状地基土中桩-承台-土相互作用,考虑了加筋和遮帘效应对群桩基础沉降的影响,建立了层状土中考虑桩-承台-土相互作用的群桩承载特性分析方法。最后,对该方法计算结果与有限元计算结果和实测值进行了对比,结果验证了该方法的正确性。     

浸水条件下湿陷性黄土地基群桩基础承载特性研究

通过模拟试验的方式,对群桩基础承载特性展开了分析,通过研究发现：在浸水条件下,随着浸水时间的不断提升,湿陷变形初期较为平缓,然后迅速下降,之后再次回归平缓。且实现深度提升后,桩基所产生的负摩阻力由上至下不断增长,中性点深度所处位置不断降低。浸水被处理后,中性点深度比为0.7。湿陷变形迅猛下降阶段,桩基所产生的负摩阻力将迅猛提升,下拉荷载增加,桩端荷载提高,由此表明：土层湿陷、桩基所产生的负摩阻力及群桩基础沉降呈现出相同的发展趋势。     

软土中群桩承载变形特性与减沉复合疏桩基础设计计算

根据大型现场模型试验,分析了软土中群桩承台、桩、土相互作用特性。试验表明:随桩距增大,承台土抗力和桩侧阻力增大,而端阻力减小;当桩距增至6d时,侧阻力趋近于单桩,端阻力仍高于单桩,承台土抗力发挥率(承台效应系数)仅为50%左右,明显小于其他类土;桩基沉降变形特征表现为桩端刺入和桩间土压缩为主导;不同于小桩距群桩的桩、土整体变形特征。根据软土中疏桩基础承载变形特征,提出减沉复合疏桩基础简化设计方法,以计算桩间土压缩及桩土相互作用效应确定桩基沉降,并以十余项实际工程进行了验证。     

桥梁防船撞保护系统

综述了国内最近的船撞桥事故,对船撞桥机理、事故原因及桥梁垮塌原因进行了分析,提出了减少船舶撞击桥梁问题的措施,并指出应加强桥区水上船舶航行安全的监测管理,从而避免船撞桥事故的发生。     

软土地基格栅式地下连续墙与群桩桥梁基础竖向承载性状对比模型试验研究

在软基上修建高速铁路,其桥梁墩台须采取必要的加固措施,以满足轨道线路对沉降的严格要求,而新型桥梁基础——格栅式地下连续墙（以下简称：格栅式地连墙）为解决这一问题提供了新的技术方案。为分析软土地基高铁格栅式地连墙桥梁基础的承载性状,对采用相近材料用量的3种基础形式（群桩与单室、两室格栅式地连墙）进行了两组对比模型试验,结果表明：相同荷载下,单室与两室格栅式地连墙的沉降量相近,群桩基础的沉降量较大,单室与两室的极限承载力分别为群桩的116.7%与120.4%;群桩侧摩阻力呈“L”形分布,格栅式地连墙外摩阻力呈不对称“M”形分布,其土芯侧摩阻力的发挥主要集中在墙体端部以上约占墙体深度1/4的部位;3种基础形式的承台土反力及侧摩阻力的荷载分担百分比均较小,基础承载特性均表现为摩擦端承墙（桩）;相同荷载下,群桩的单位端阻力大于格栅式地连墙基础,而相同单位端阻力下,群桩的沉降量亦大于格栅式地连墙基础;在软土地基,当不能利用土体共同承担上部荷载时,采用地下连续墙基础替代群桩将会起到提高基础承载力,减少沉降量等的作用。     

L形剪力墙下扩展基础受力分析

L形剪力墙下扩展基础受力情况较为复杂,难以确定其最大弯矩及剪力位置,用ANSYS对其进行线性有限元分析,得出结论：对于一般的L形剪力墙扩展基础,其最大弯矩和剪力均在L形墙肢的外折线边缘,而不是在L形的内角点。     

桥梁群桩基础荷载及变形特性分析

通过计算实例,对不同桩距比、不同桩长比情况下摩擦群桩顶反力分布、基础沉降变化、基础纵横向总刚度变化规律进行了研究总结,以期为桥梁群桩基础计算和优化设计提出有益的参考建议。     

超声波检测哑铃型钢管混凝土密实度

结合工程实例,对超声波检测钢管混凝土密实度的方法及原理进行了分析,为适应哑铃型截面拱肋的检测,对常规检测方法进行了改进,实践证明改进后的检测方法精确可行。     

大跨度钢拱桥的仿真与模态分析

根据大跨度钢箱拱桥的特点,介绍了用大型有限元软件ANSYS进行大跨度桁架拱桥全桥运营状态及施工态模态分析的基本方法,分析了钢箱拱桥在预应力及重力作用下,大变形对结构模态的影响.同时,也对鱼骨式模型与实桥模型的模态进行了比较,所得结果可供大跨度钢拱桥的抗震抗风设计应用.     

苏通大桥深水大直径超长群桩桩底注浆技术

针对深水大直径超长群桩基础存在的技术难题,探讨了桩底注浆提高桩端承载力的机理,详细地介绍了桩底注浆工艺、桩底注浆材料及施工过程,对桩底注浆效果进行了分析研究,以促进桩底后注浆技术的应用。