以地面堆載導(dǎo)致的某軟土地區(qū)匝道橋病害為背景,采用有限元軟件Midas GTS NX建立三維數(shù)值計算模型,分析了土體堆載對橋梁基礎(chǔ)沉降及側(cè)移的影響,并與實測結(jié)果進(jìn)行比較,得到軟土地區(qū)地面堆載對既有結(jié)構(gòu)變形的影響規(guī)律。分析表明,在地質(zhì)條件多為粉土、黏土的軟土地區(qū),大面積堆載將會使既有橋墩基礎(chǔ)產(chǎn)生過大的沉降和側(cè)移,且側(cè)移量往往更大。以橋墩承臺側(cè)移量為指標(biāo)擬定樁基礎(chǔ)加固與否的評判標(biāo)準(zhǔn),并依據(jù)評判標(biāo)準(zhǔn)制定橋墩立柱及基礎(chǔ)的加固方案,提出多點同步頂推方法進(jìn)行主梁糾偏復(fù)位及支座更換,解決了該橋病害及修復(fù)難題。 

【文章來源】：結(jié)構(gòu)工程師. 2020,36(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

橋梁與堆載平面位置關(guān)系

廢棄渣土堆放時，忽視了大面積、高堆載對現(xiàn)有軟土地基的影響，堆載產(chǎn)生的附加壓力導(dǎo)致該區(qū)域軟弱土體出現(xiàn)水平移位和豎向沉降，造成該匝道橋16#～22#橋墩出現(xiàn)不同程度的傾斜和下沉。在19#墩伸縮縫處由于主梁與橋墩產(chǎn)生相對水平移位，引起西側(cè)支座外移22 cm，支座2/3范圍處于脫空狀態(tài)，如圖2所示，繼續(xù)發(fā)展將有落梁的風(fēng)險，存在較大的安全隱患；檢查同時發(fā)現(xiàn)東西側(cè)兩聯(lián)主梁端部在19#墩伸縮縫處產(chǎn)生了6.5 cm的錯臺現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)橋梁險情后，相關(guān)人員隨即在19#墩處加設(shè)臨時支撐措施，對主梁加設(shè)橫向限位裝置，再分層卸載匝道范圍內(nèi)的堆土，并同步進(jìn)行橋墩的沉降和傾斜監(jiān)測。受堆土影響范圍內(nèi)的橋梁為兩聯(lián)跨徑組合為[（22.5 m+25 m+22.5 m)+3×25 m]的混凝土連續(xù)梁橋，橋墩為獨柱墩結(jié)構(gòu)，墩高為14.4～15.9 m，橋墩基礎(chǔ)均采用6根直徑60 cm的PHC管樁。堆土影響范圍的橋梁立面布置圖如圖3所示。堆土范圍內(nèi)的土層主要物理力學(xué)性質(zhì)見表l。

根據(jù)圣維南原理[6]，地面堆載對周邊應(yīng)力影響范圍在堆土范圍的3～5倍，因此選取土體模型的計算尺寸為360 m×360 m×60 m（厚度）。分析模型的豎向底部采用全自由度約束，側(cè)面采用法向約束。模型中采用六面體實體單元對土體、立柱、承臺進(jìn)行模擬，樁基礎(chǔ)采用梁單元進(jìn)行模擬。模型節(jié)點總數(shù)55 058個，單元總數(shù)59 571個，計算模型如圖4所示。圖4 有限元計算模型

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3521236