圍堤吹填對(duì)在役橋樁應(yīng)力和變形影響的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-03 16:15
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,建設(shè)用地的需求越來越大。通過先在海岸、河岸、江灘填筑圍堤,后在圍堤內(nèi)進(jìn)行大面積吹填來抬升地面高度以滿足建設(shè)對(duì)用地標(biāo)高的要求的方式,已得到越來越廣泛的工程應(yīng)用。圍堤是這種獲得建設(shè)用地的方式,有時(shí)會(huì)帶來一些工程問題。如當(dāng)新建圍堤穿越在役橋樁時(shí),當(dāng)圍堤荷載較大而引起地基沉降時(shí),如果樁周土體的沉降大于樁身沉降,將導(dǎo)致樁受到負(fù)摩阻力作用,對(duì)在役橋樁產(chǎn)生下拉荷載,進(jìn)而可能影響橋梁的正常運(yùn)營甚至危及橋梁的安全。本文即以此為背景,研究新建江灘圍堤對(duì)在役棧橋橋樁的影響。通過數(shù)值計(jì)算、理論分析和規(guī)范方法,綜合分析了新建江灘圍堤對(duì)在役棧橋橋樁的影響。研究工作主要包括以下幾方面:1.總結(jié)和分析了現(xiàn)有樁基負(fù)摩阻力的研究現(xiàn)狀,包括現(xiàn)有研究方法、分析了影響樁周負(fù)摩阻力和中性點(diǎn)深度的因素,闡明了負(fù)摩阻力和中性點(diǎn)具有時(shí)間效應(yīng)的特點(diǎn)。對(duì)數(shù)值模擬的理論方法進(jìn)行了簡單的介紹,說明了數(shù)值模擬的可行性。2.考慮不同工況,采用三維非線性有限元方法,研究了圍堤荷載作用下在役橋樁應(yīng)力和變形(包括橋樁相對(duì)沉降、樁頂與樁底的水平位移、橋樁軸向正應(yīng)力、橫梁軸向正應(yīng)力、剪應(yīng)力、橋樁彎矩和軸力)的演化,進(jìn)而評(píng)價(jià)...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軟土地基中樁周負(fù)摩阻力的作用特性示意圖
另一方面可以通過模塊化和數(shù)值分析方法分析陣元素,使得有限單元法可以利用通用的程序分析各種各樣題。等參變換前,必須先獲得把不規(guī)則的幾何形狀轉(zhuǎn)換成規(guī)則幾式,如圖 2-1 所示,這一變換式可表為:x , y,z為真實(shí)單元(子單元)所在的坐標(biāo)系,通常稱為整體(笛iiix , y,z為單元結(jié)點(diǎn)的整體坐標(biāo); (ξ ,η,ζ)iiN = N為單元的形過幾何形狀規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)單元(母單元)中心建立的坐標(biāo)系,該部(自然)坐標(biāo)系;n 為單元的結(jié)點(diǎn)數(shù)。 === ===niiiniiiniiizNzyNyxNx111
29圖3-4 棧橋22#~26#有限元分析模型3.3 計(jì)算荷載與工況3.3.1 計(jì)算荷載考慮計(jì)算荷載與組合工況按施工過程模擬區(qū)分。過程模擬采用非線性計(jì)算理論,需要模擬荷載施加歷程與作用周期,與本工程設(shè)計(jì)的圍堤施工次序相一致。根據(jù)資料:2 號(hào)棧橋的樁中心距(橫向×縱向)5.5m×14.0m,橋面板厚 1m,寬 15m,樁頂橫梁平面尺寸 1.6m×15.5m,流動(dòng)機(jī)械荷載最重的為 40t 的牽引平板車。據(jù)此,計(jì)算荷載如下:(1)結(jié)構(gòu)自重自重按式(3-1)計(jì)算:= ×i mG Vγγ (3-1)式中,iG 為計(jì)算塊計(jì)算單元的自重(kN);mγ 為計(jì)算塊的重度(kN/m3);iV 為計(jì)算塊計(jì)算單元的相應(yīng)體積(m3)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶承臺(tái)群樁負(fù)摩阻力性狀的三維有限元分析[J]. 夏力農(nóng),苗云東,談鐵強(qiáng). 巖土力學(xué). 2012(03)
[2]軟土地基樁基負(fù)摩阻力簡化計(jì)算方法[J]. 胥為捷. 水運(yùn)工程. 2011(11)
[3]樁基中性點(diǎn)深度估算方法對(duì)比分析[J]. 胡昕,張希宏,劉厚健,劉志偉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2011(S2)
[4]考慮降水的基坑開挖卸荷對(duì)坑底樁的影響[J]. 李鏡培,王笑. 工程勘察. 2011(09)
[5]堆載下單樁負(fù)摩阻力工作性狀非線性數(shù)值分析[J]. 林智勇,蘇美選. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]單樁豎向荷載-沉降曲線的能量法數(shù)值計(jì)算[J]. 劉思思,趙明華,言志信. 公路交通科技. 2010(08)
[7]負(fù)摩阻力引起的樁身下拽力和樁頂下拽位移研究進(jìn)展[J]. 孔綱強(qiáng),楊慶,楊鋼,楊清雷. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[8]基于能量法的軟土地基中基樁負(fù)摩阻力計(jì)算方法[J]. 趙明華,劉思思,楊明輝. 水利學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]考慮負(fù)摩阻力作用的超長樁荷載傳遞計(jì)算[J]. 陳君,姚文娟. 建筑結(jié)構(gòu). 2010(04)
[10]基于荷載傳遞法的CFG樁復(fù)合地基沉降計(jì)算[J]. 趙明華,何臘平,張玲. 巖土力學(xué). 2010(03)
本文編號(hào):3381440
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
軟土地基中樁周負(fù)摩阻力的作用特性示意圖
另一方面可以通過模塊化和數(shù)值分析方法分析陣元素,使得有限單元法可以利用通用的程序分析各種各樣題。等參變換前,必須先獲得把不規(guī)則的幾何形狀轉(zhuǎn)換成規(guī)則幾式,如圖 2-1 所示,這一變換式可表為:x , y,z為真實(shí)單元(子單元)所在的坐標(biāo)系,通常稱為整體(笛iiix , y,z為單元結(jié)點(diǎn)的整體坐標(biāo); (ξ ,η,ζ)iiN = N為單元的形過幾何形狀規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)單元(母單元)中心建立的坐標(biāo)系,該部(自然)坐標(biāo)系;n 為單元的結(jié)點(diǎn)數(shù)。 === ===niiiniiiniiizNzyNyxNx111
29圖3-4 棧橋22#~26#有限元分析模型3.3 計(jì)算荷載與工況3.3.1 計(jì)算荷載考慮計(jì)算荷載與組合工況按施工過程模擬區(qū)分。過程模擬采用非線性計(jì)算理論,需要模擬荷載施加歷程與作用周期,與本工程設(shè)計(jì)的圍堤施工次序相一致。根據(jù)資料:2 號(hào)棧橋的樁中心距(橫向×縱向)5.5m×14.0m,橋面板厚 1m,寬 15m,樁頂橫梁平面尺寸 1.6m×15.5m,流動(dòng)機(jī)械荷載最重的為 40t 的牽引平板車。據(jù)此,計(jì)算荷載如下:(1)結(jié)構(gòu)自重自重按式(3-1)計(jì)算:= ×i mG Vγγ (3-1)式中,iG 為計(jì)算塊計(jì)算單元的自重(kN);mγ 為計(jì)算塊的重度(kN/m3);iV 為計(jì)算塊計(jì)算單元的相應(yīng)體積(m3)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]帶承臺(tái)群樁負(fù)摩阻力性狀的三維有限元分析[J]. 夏力農(nóng),苗云東,談鐵強(qiáng). 巖土力學(xué). 2012(03)
[2]軟土地基樁基負(fù)摩阻力簡化計(jì)算方法[J]. 胥為捷. 水運(yùn)工程. 2011(11)
[3]樁基中性點(diǎn)深度估算方法對(duì)比分析[J]. 胡昕,張希宏,劉厚健,劉志偉. 巖土工程學(xué)報(bào). 2011(S2)
[4]考慮降水的基坑開挖卸荷對(duì)坑底樁的影響[J]. 李鏡培,王笑. 工程勘察. 2011(09)
[5]堆載下單樁負(fù)摩阻力工作性狀非線性數(shù)值分析[J]. 林智勇,蘇美選. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2010(05)
[6]單樁豎向荷載-沉降曲線的能量法數(shù)值計(jì)算[J]. 劉思思,趙明華,言志信. 公路交通科技. 2010(08)
[7]負(fù)摩阻力引起的樁身下拽力和樁頂下拽位移研究進(jìn)展[J]. 孔綱強(qiáng),楊慶,楊鋼,楊清雷. 河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(04)
[8]基于能量法的軟土地基中基樁負(fù)摩阻力計(jì)算方法[J]. 趙明華,劉思思,楊明輝. 水利學(xué)報(bào). 2010(05)
[9]考慮負(fù)摩阻力作用的超長樁荷載傳遞計(jì)算[J]. 陳君,姚文娟. 建筑結(jié)構(gòu). 2010(04)
[10]基于荷載傳遞法的CFG樁復(fù)合地基沉降計(jì)算[J]. 趙明華,何臘平,張玲. 巖土力學(xué). 2010(03)
本文編號(hào):3381440
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