变截面抗滑桩内力计算方法及变形特性研究

针对抗滑桩所用悬臂法在滑动面处上下位移不连续问题,选取圆形抗滑桩作为研究对象,考虑变径比、变径位置及桩间距等因素的影响,对变截面抗滑桩内力及变形特性进行研究。将桩在滑动面以下部分视为Winkler弹性地基梁,采用幂级数法推导变截面抗滑桩锚固段的内力计算公式,并用Matlab编写全桩段内力计算程序,可视化分析了变截面抗滑桩全桩段在不同因素影响下内力变化的结果。结果表明:将上部桩视为弹性定向铰支的悬臂梁,可使得桩身位移在滑面处连续;在相同剩余抗滑力的作用下,变截面抗滑桩变形特性受变径比、变截面位置和桩间距等因素影响。

滑坡体内框架桩设计计算方法及工程应用研究

框架桩作为一种新型的重型支挡结构,由前桩、后桩、横梁和次梁四个部分组成,具有抗力大、变形小和经济性好等特点,可用于加固巨型滑坡等工点。本文将框架桩分解为前桩悬臂段、中部框架区段和桩基锚固段三个静定结构进行受力分析,依据微元受力建立平衡方程,结合边界条件推导了结构的内力理论计算公式,并与数值模拟、现场测试结果进行对比。结果表明:理论计算结果比数值模拟结果平均偏大20%,比现场测试结果平均偏大30%,理论计算结果偏于安全。框架桩其前桩弯矩沿竖向呈“W”型分布,后桩弯矩沿竖向呈“Z”型分布,横梁弯矩沿横向呈“半抛物线”型分布,结构最大弯矩分别位于前桩锚固点附近、桩梁节点附近,在设计过程中应加强节点设计。

高桩梁板码头面板对结构内力的影响分析

依据有限元空间分析理论,选取某码头第一结构分段作为分析对象,建立空间模型,在假设的两种工况下分析面板对结构内力的影响。模拟结果表明,高桩梁板码头中码头面板宽度及面板与梁的连接关系是影响内力匀化效果的关键因素;码头面板宽度控制匀化荷载的效果,而厚度对匀化的作用不明显;控制外荷载是水平荷载还是竖向荷载是影响模型选取空间模型还是平面模型的重要条件。因此,在码头设计时,应充分考虑码头面板匀化水平荷载的作用,减小码头结构中关键构件的尺寸,节约成本。

基于地基土压缩理论的桩筏基础外挑筏板内力简化计算方法及应用

针对桩筏基础外挑筏板内力计算复杂的现状,提出一种简化计算方法。该方法基于地基土压缩理论,在一定的基本假定条件下,利用地基土沉降与筏板底部受力之间存在的关系,建立筏板底部均布荷载系数计算公式;结合筏板顶部均布荷载系数计算,在荷载叠加原理下得到筏板等效均布荷载系数;进而利用结构力学的基本公式,建立外挑筏板内力与筏板以下各层土体压缩量之和的简化计算公式。将该简化计算方法应用于某桩筏基础外挑筏板,验算在规范允许的最大沉降量下外挑筏板的受力状态,并判断其配筋是否满足要求。结果表明,该简化计算方法简单实用,可为类似工程提供参考。

计算锚索抗滑桩变形及内力的一种新方法

结合结构力学和弹性地基梁理论,考虑锚索的弹性变形,建立了一种计算锚索抗滑桩变形及内力的新方法。在建立公式时,将抗滑桩从滑面处分为上、下两部分;对嵌固段的桩按弹性地基梁计算,滑面以上的桩用力法计算;利用滑面处的变形协调条件,建立了锚索抗滑桩的计算公式,所得公式可以方便地用于求解锚索的设计拉力、抗滑桩的内力及变形。最后,以某滑坡治理工程为例,计算了锚索拉力及抗滑桩的内力,验证了计算方法的可靠性,并与普通抗滑桩的计算结果进行了对比分析。

一类双排桩支护结构内力计算

由于支护空间受到限制等原因,一类双排桩支护型式设计为前后排桩之间没有土体,形成只有后排桩挡土的空间门架式结构,国内外目前尚无此类双排桩支护结构内力计算方法。针对这类双排桩,把前后排桩看作是竖放的弹性地基梁,用土弹簧模拟基坑开挖面以下的土抗力,根据弹性地基梁的挠曲微分方程对双排桩进行分段,建立各自的内力方程。利用幂级数法结合桩端边界条件求出开挖面以下桩身的内力及变形,然后由连系梁中间截面的变形协调条件,建立力法方程,求解出连系梁中间截面的内力,进而求出前后排桩各截面的内力。结合工程实例对这一类型式的双排桩支护结构进行计算并与实测值作对比分析,提出对这一类双排桩支护结构设计有参考价值的建议。

考虑竖向摩阻力的抗滑桩嵌固段内力计算

抗滑桩变形过程中产生的竖向摩阻力可以形成反力矩,有助于抵抗滑坡推力,现对竖向摩阻力对抗滑桩嵌固段内力及变形的影响进行研究。在弹性地基系数法K法和小变形假设的基础上,假定竖向摩阻力与桩岩相对位移成正比,建立考虑竖向摩阻力的抗滑桩受力模型及其挠曲变形微分方程,并推导其求解过程。通过马家沟Ⅰ号滑坡抗滑桩实例计算,分析了竖向摩阻力对抗滑桩内力及变形计算的影响。竖向摩阻力形成的反力矩能减小抗滑桩的变形及内力,对抗滑桩剪力的影响最大,水平位移次之,对弯矩影响最小。考虑竖向摩阻力的抗滑桩计算模型能改善目前抗滑桩设计中剪力计算过大的问题,使抗滑桩设计更为合理。

桩基静载试验内力及变形计算应用研究

单桩竖向抗压静载试验除了用来确定桩基的竖向抗压承载力还用来了解桩基在竖向荷载的作用下桩自身及与桩周地层之间的内力分布与位移变形。结合实际工作采用慢速维持荷载法结合钢筋计应力测试技术对桩基检测规范所涉及到的基桩竖向应力变化及桩体变形的试验参数进行实际测试,全面展现桩基在不同竖向荷载作用下桩身摩阻、轴力、桩身压缩量、阻力分布及发挥进程等参数的变化情况及计算成果。

桩基码头空间结构的内力计算与分析

根据桩基码头的结构特点 ,采用空间刚架单元、板单元和桩基单元及其组合模拟码头结构空间受力状态 ,用研制的空间结构内力分析计算程序 ,对南京港某码头进行结构计算 ,并将空间结构的计算结果与平面情况的计算结果进行比较 .分析结果表明 :用空间刚架单元、板单元和桩基单元模拟码头各构件 ,对码头进行空间结构分析是适宜的 ;空间结构的计算结果较平面结构计算结果能更好地反映桩基码头的空间效应和简化计算带来的误差 .

洞桩法施工地铁车站的边桩内力计算

边桩是地铁车站洞桩法施工过程中的一个重要构件,其受力状态较复杂。根据洞桩法施工过程受力分析,中板下部土体的开挖是边桩受力状态发生显著变化的主要阶段,当开挖至轨道层底部而未浇筑二衬时,边桩处于受力最不利的状态。基于此,探讨了边桩的内力计算问题,得到了中板下部土体开挖过程中考虑临时横撑作用时桩身内力计算公式,最不利的状态下边桩的内力计算公式,以及考虑桩顶的竖向分力对桩身产生附加弯矩的内力计算公式,并与模型试验结果进行了对比,表明了计算公式的合理性,可供工程设计参考。

滑坡稳定性评价及治理工程设计软件Slope Designer

主要介绍了Slop eDesigne r1.2的设计开发思路和主要功能。该软件是基于Windows面向对象技术开发的滑坡稳定性评价与治理工程设计的一体化工程软件,采用Visual C++进行程序设计,包括稳定性分析子模块和抗滑桩设计子模块2部分,可对地震作用、暴雨等不同工况下的滑坡进行稳定性评价和推力计算,并能够对(锚拉)抗滑桩(弹性桩、刚性桩)的弯矩、剪力及侧应力进行计算,最后根据内力计算结果完成配筋计算。在三峡库区兴山县二里半滑坡的应用研究表明,该软件具有很好的工程实用性。

关于预应力锚索抗滑桩内力计算方法的讨论

采用横向变形约束弹性地基梁法设计预应力锚索抗滑桩,按照变形协调原理计算锚索拉力、抗滑桩的位移和桩身内力,并将这种方法用于某一深挖路堑高边坡的预应力锚索抗滑桩工程,根据现场实测结果,讨论了该内力计算方法的合理性。

基于微分方程组对基坑排桩支护结构的内力计算分析

禾IJffiMaple软件求解微分方程组的功能,根据弹性地基梁理论编写一个对基坑排桩支护结构进行内力计算分析的程序。应用该计算程序对实际工程案例进行计算分析,并将计算结果与理正分析软件进行比较,其计算过程更简便,计算精度更高,避免了浪费。提出推算实际位移变形值的修正系数,可作为基坑支护结构内力计算方法的一种新方法。

多排预应力锚索抗滑桩内力计算有限差分解法

文章研究了深路堑高边坡中采用的多排预应力锚索抗滑桩内力计算方法。基于普通抗滑桩内力计算的地基系数法原理,考虑桩身和多排锚索位移的变形协调,提出了其内力计算的有限差分解法。与传统方法相比,该法通过编程计算,可很容易获得锚索拉力、全桩内力和位移值及其分布规律。工程实例计算结果与现场测试结果的对比分析表明,本文提出的方法可行,其计算结果较好反映了锚索桩的实际受力状态和变化规律。

预应力锚索抗滑桩优化设计及应用

为研究预应力锚索抗滑桩的设计计算过程和对受力分布的优化,基于弹性地基梁理论,按照桩与锚索变形协调的原理,分阶段进行锚索抗滑桩的变形与内力的计算分析。结合锚索抗滑桩设计计算实例,编制程序验证该设计计算理论的合理性。从设置锚索前后桩身内力与变位计算结果可以看出:在其他条件相同的情况下,锚索桩与普通桩相比,桩身内力分布更加均衡,受力状态得到明显的改善。在这种情况下,桩的截面尺寸与锚固长度大大减少,从而达到减少工程量和降低工程造价的目的。

衡重式桩板挡墙内力及变形计算方法

衡重式桩板挡墙是一种新型支挡结构,在深圳地区的多个边坡工程中已经得到成功的应用,由于卸荷板的存在,挡土结构的受力和变形性状相对传统的桩板挡墙更为复杂,设计计算方法落后于工程应用。对此,将衡重式桩板挡墙沿地面分为受荷段和嵌固段两部分来简化受力分析,提出结构内力及变形计算模型和方法,推导了结构内力及变形计算公式。结合工程实例计算,与有限元法对比验证了推导的内力及变形计算公式是合理可行的。

关于高桩码头中长桩内力计算方法的探讨

针对受实际工程地质条件所限的非弹性长桩码头基桩,采用嵌固点法和"m法"分别计算基桩的内力。根据对基桩内力计算结果的对比分析,通过上述2种方法计算所得的基桩轴力差别不大,但桩身弯矩却差别明显。鉴于"m法"能够近似模拟真实地基土层对基桩的外力作用,内力计算结果比较合理,因此在中长桩的内力计算中建议采用"m法"。

浅谈抗滑桩中刚性桩的内力计算

抗滑桩因其具有抗滑能力强,适用条件广泛,对滑坡的根治性能好等突出优点而被广泛地应用于滑坡治理中。文章给出了抗滑桩滑坡推力计算方法,不同地基系数条件下的抗滑桩中刚性桩内力及位移的表达式。对抗滑桩中刚性桩的设计计算有一定的作用。

高层建筑结构-地基动力互相作用地震反应分析

针对结构与地基体系动力相互作用的影响,改进了高层建筑采用桩筏基础时结构-地基体系动力分析模型;提出了在水平地震作用下定量计算结构振动特性及内力的方法;通过算例分析了考虑结构-地基体系共同作用时,桩基体系动刚度及桩头部位参振土质量的取值变化对结构振动特性及内力的影响,以期定量计算结构振动特性及其内力变化,真实反映结构-地基体系动力相互作用的影响。

陡坡填方路基h型桩板墙受力机理研究

以杭黄铁路某典型工点陡坡路基为研究对象,基于桩板墙及h型抗滑桩计算理论,采用理论分析、数值仿真相结合的方法,分析了h型桩板墙的桩基、横梁与承载板的内力与变形、桩-土与板-土相互作用的规律。结果表明:设置了承载板后,h型桩整体的结构力学性能得到了提升。边界条件相同时,背靠式结构的力学性能优于内置式结构的力学性能。随着桩体横向间距的增大,副桩最大负弯矩、最大剪力及横梁最大轴力与桩间距负相关,主桩、副桩及横梁的其他力学指标均与桩间距正相关。对于实际工程,设置承载板的h型桩板墙的横向桩间距大于不设置承载板的横向桩间距。