基于有限桿單元法的陡坡段橋梁基樁受力分析
本文關(guān)鍵詞: 橋梁工程 樁基礎(chǔ) 有限桿單元法 高陡斜坡 “P-Δ”效應(yīng) 出處:《中國(guó)公路學(xué)報(bào)》2014年06期 論文類(lèi)型:期刊論文
【摘要】:為了對(duì)山區(qū)高陡邊坡橋梁樁基進(jìn)行合理分析,提出了一種改進(jìn)有限桿單元法。首先,對(duì)通用桿系有限單元法的單元?jiǎng)偠染仃囘M(jìn)行修正,以綜合考慮"P-Δ"效應(yīng)及樁土相互作用對(duì)樁身內(nèi)力和位移的影響。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)陡坡段基樁不同特征段的受力變形特點(diǎn),將基樁劃分為自由段、受荷段和嵌固段,并對(duì)樁身荷載及邊界條件進(jìn)行處理,建立了適用于高陡邊坡橋梁樁基內(nèi)力位移分析的改進(jìn)有限桿單元法,并以MATLAB為平臺(tái)編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。最后,結(jié)合某工程實(shí)例,重點(diǎn)分析了剩余下滑力大小、樁頂荷載形式等因素對(duì)基樁內(nèi)力及位移的影響。研究結(jié)果表明:理論計(jì)算值與室內(nèi)模型試驗(yàn)的實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好,最大相對(duì)誤差在10%以內(nèi),表明該方法正確、可行;高陡邊坡條件下橋梁基樁樁頂荷載對(duì)樁身內(nèi)力有顯著影響,"P-Δ"效應(yīng)明顯,在實(shí)際工程中應(yīng)對(duì)其予以考慮。
[Abstract]:In order to reasonably analyze the pile foundation of high and steep slope bridge in mountainous area, an improved finite member element method is proposed. Firstly, the element stiffness matrix of the universal finite element method is modified. Considering the "P- 螖" effect and the influence of pile-soil interaction on the internal force and displacement of the pile, the pile is divided into free section, loaded segment and fixed segment according to the deformation characteristics of different characteristic sections of the pile in steep slope section. The improved finite bar element method is established for the analysis of internal force displacement of pile foundation of high steep slope bridge, and the corresponding calculation program is compiled on the platform of MATLAB. Finally, combined with an engineering example, the finite bar element method is developed for the analysis of the load and boundary condition of the pile body, and the method is applied to the analysis of the internal force and displacement of the pile foundation. The influence of residual sliding force and pile top load on the internal force and displacement of foundation pile is analyzed. The results show that the theoretical calculation value is in good agreement with the measured results of indoor model test, and the maximum relative error is less than 10%. The results show that the method is correct and feasible, and that the load on the top of pile of bridge foundation has a significant influence on the internal force of pile body under the condition of high and steep slope, and the "P- 螖" effect is obvious, which should be considered in practical engineering.
【作者單位】: 湖南大學(xué)巖土工程研究所;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(50878083) 交通運(yùn)輸部西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(2008 318 785 31) 湖南省研究生科研創(chuàng)新項(xiàng)目(CX2011B160)
【分類(lèi)號(hào)】:TU473.1
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