A case study on behaviors of composite soil nailed wall with bored piles in a deep excavation

深挖掘的一个完全的盒子被探索。根据实际工作条件， 3D 非线性的有限元素过程被用来模仿合成土壤支持的深挖掘有在软土壤的无聊的堆积的钉的墙。修改凸轮泥土模特儿在数字模拟作为土壤的组成的关系被雇用。从数字分析的结果与领域数据被适合很好，它显示使用的研究途径是可靠的。基于数据和钉的合成土壤的四个不同模式支持的深挖掘的数字结果围的地，重要角落效果深在 3D 被成立挖掘。如果无聊的堆积或土壤锚在钉的合成土壤被认为墙，他们对减少的变丑和在深挖掘附近的无聊的堆积，混合堆积的水泥，土壤锚，土壤钉和土壤的内部力量有益。而且，效果由于无聊的堆积比从土壤锚推出的那些更重要。上面提及的所有证明合成土壤与无聊的堆积钉了墙在深挖掘是可行的。

Experiments of Multi-element Composite Foundation with Steel Pipe Pile and Gravel Pile

A set of serf-developed apparatus for foundation physical model were utilized to conduct model tests of the multi-element composite foundation with a steel pipe pile and several gravel piles. Some load-bearing characteristics of the multi-element Composite foundation, including the curves of foundation settlement, stresses of piles, pile-soil stress ratio, and load-sharing ratio of piles and soil, were obtained to study its working performances in silty sand soil. The experimental results revealed that the multi-element composite foundation with steel pipe pile and gravel pile contributed more than the gravel pile composite foundation in improving the bearing capacity of the silty fine sand.

深基坑斜直交替钢管桩复合土钉墙数值模拟分析

依托福建某医院的基坑工程实例,采用数值模拟方法,研究斜直交替钢管桩复合土钉墙支护结构的变形特征及其稳定性。结果表明:坡面水平位移最大变形出现在基坑“腰部”,设计时应适当加强此位置的变形控制;斜直交替钢管桩复合土钉墙支护体系安全可行,其较双排直立钢管桩复合土钉墙及单一土钉墙有更好的变形控制能力和更高的稳定性。

东津黄河大桥主桥总体设计

东津黄河大桥主桥为(50+180+420+180+50) m双塔钢-混组合梁斜拉桥,采用半飘浮结构体系;主梁采用宽34 m的双边钢箱-混凝土桥面板组合梁;桥塔采用无下横梁的A形桥塔+分离式承台,承台间设横向系梁,塔梁交接处设置牛腿支承主梁,塔柱底部设置破冰体;基础采用?2.0 m钻孔灌注桩,最大桩长117 m;斜拉索采用标准抗拉强度1 860 MPa平行钢丝拉索,按空间双索面扇形布置,塔端采用钢锚梁+混凝土齿块锚固,梁端采用钢锚箱锚固于主梁边钢箱外腹板。计算结果表明,该桥结构静、动力性能良好,各项指标满足规范要求。

混凝土芯水泥土复合桩竖向承载特性分析方法

基于Euler梁理论和状态空间法,建立了综合考虑非线性芯桩-水泥土-桩周土界面作用的双层叠合直梁分析模型及其状态方程,推导了成层土中不同组合形式的复合桩截面内力与变形的统一解析解,有效地考虑了复合桩分析中土与结构相互作用、结构局部参数发生变化等难点。通过与已有文献中现场试验和数值计算结果对比,验证了该方法的有效性,并讨论了桩径比、芯长比和水泥土弹性模量对桩承载特性的影响。研究结果表明:(1)桩径比增大,可提供的桩侧摩阻力和桩端阻力增大,复合桩竖向承载力基本呈线性增长;(2)芯长比增大,复合桩竖向承载力的增长幅度逐渐增大;(3)水泥土弹性模量对于桩竖向承载力影响较小。

桩—土—钢、砼结构动力相互作用试验对比研究

为了分析不同上部结构-桩-土相互作用规律,分别进行了钢框架结构-桩-土模型和混凝土结构-桩-土模型的振动台试验,并对试验模型进行了相应的有限元数值模拟分析。试验采用三维叠层剪切模型箱,土体为均匀粉质黏土,钢结构和混凝土结构模型为简化的3层框架结构,桩基为3×3根群桩,桩径为10 cm,桩长为200 cm,输入为人工地震动时程,按时间相似比压缩1/5。振动台对比试验结果表明,相同几何尺寸的结构试验模型,混凝土结构的整体刚度大于钢结构,因此振动频率大于钢结构;相同地震作用下,钢框架结构模型加速度反应明显大于混凝土结构,桩身加速度放大系数前者为后者1.15~1.2倍,上部结构可达2倍,钢框架结构模型反应谱的卓越周期更长。有限元数值模拟的结果定性地验证了试验结果的合理性。

混凝土碎石复合桩加固倾斜可液化场地的数值模拟研究

地震震害调查显示,缓倾场地的液化侧向扩展是常见的地基失效形式。由于混凝土桩具有较高的竖向承载能力和抗剪能力,而碎石桩具有较高的渗透性,可有效降低周围场地的液化程度,因此,混凝土碎石复合桩能否作为有效应对缓倾场地液化侧向大变形的工程措施,其可行性值得深入研究。基于OpenSees有限元平台建立了可液化土-桩基础的数值模型,并验证了模型的有效性。在此基础上,研究了混凝土碎石复合桩对倾斜液化场地的加固效果。此外,讨论了混凝土芯桩面积占比、碎石壳厚度对倾斜液化场地动力响应的影响。结果表明:混凝土碎石复合桩抗侧移效果明显,可有效降低周围场地侧向位移和混凝土桩身弯矩。当桩体的混凝土芯占比约为20%、碎石面积占比80%时为最优设计方案。

钢渣混凝土桩土相互作用机理试验研究

通过设计桩土相互作用可视化试验装置,模拟钢渣混凝土桩加固吹填土地基,对桩周土体的水分含量、孔压值以及桩体对土体的扰动情况进行监测分析,并利用宏观、细观和微观相结合的试验手段,深入研究桩土间产生的物理化学反应及其产物。试验结果表明,桩体具有膨胀挤密土体的作用;桩体能够加快土体的排水减压过程;桩土间产生的物理化学反应及其产物对地基稳定性有着正向加强作用。

微型钢管桩内接于灌注桩围护结构计算方法探讨

针对土岩结合二元地层深基坑工程中“吊脚桩”围护结构存在的问题,提出了灌注桩内接微型钢管桩围护结构。考虑微型钢管桩与桩间岩土的“纽结效应”和开挖后桩间岩石与带裂缝混凝土相似性,将该结构等效为上部灌注桩+下部带裂缝的钢筋混凝土无腹筋等效梁阶梯变截面桩(梁)模型,下部等效梁中微型钢管为纵向钢筋,桩间岩石为带裂缝混凝土。用侧向刚度折减来定量表征围护结构截面减少和岩体裂缝对围护结构刚度影响,提出基于侧向刚度折减的弹性支点法来计算围护结构内力,并考虑纵筋销栓作用计算等效梁抗剪承载力。工程实例计算表明,侧向刚度折减系数β由0.85减至0.12,上部灌注桩弯矩增大55.8%,下部等效梁弯矩减少48.7%,上部灌注桩剪力减少13.6%,下部等效梁剪力减少22.0%,桩顶水平位移增加39.5%。开挖至土岩结合面处该结构相对于“吊脚桩”围护结构,桩顶水平位移、竖向沉降没有明显突增,桩顶最终水平位移、竖向沉降仅为“吊脚桩”围护结构的43%、69%。桩顶水平位移监测值为5.5mm,仅为计算包络值的35%,说明刚度折减系数可适当提高。本研究可为土岩结合二元地层深基坑支护提供参考。

基于有限元的钢混组合梁施工阶段局部剪力钉受力性能分析

为了解钢混组合梁施工阶段的受力性能,以沁河特大桥主桥为工程背景,采用Midas Civil软件建立主桥模型,对完整施工阶段进行模拟,分析全过程结构内力,进而确定组合梁受力最不利工况;采用Abaqus软件对组合梁进行局部精细化模型建立,分析钢混界面处剪力钉在最不利工况下的受力性能。结果表明:边跨(第一跨、第五跨)存在最大正弯矩,在二期铺装阶段完成后第五跨跨中正弯矩达到139 488 kN·m, 2-3跨合龙后,第一跨跨中正弯矩达到117 502 kN·m;应力在梁截面横向分配不均匀,二期铺装阶段剪力钉出现最大剪力43.8 kN,小于容许值50.1 kN,在施工阶段组合梁钢混界面剪力钉受力安全。

钢混组合结构大直径栓钉的群钉效应研究

为了深入研究群钉效应对大直径栓钉抗剪性能的影响,通过对以往试验数据进行有限元分析,探讨了群钉效应影响下大直径栓钉抗剪强度与抗剪刚度降低的现象,并根据计算结果提出了大直径栓钉极限抗剪强度与抗剪刚度的拟合公式。计算结果表明:大直径栓钉的间距越小群钉效应越明显,与单钉相比群钉抗剪强度与抗剪刚度均有明显的下降;在群钉情形下,弹性阶段的剪力不均匀系数呈马蹄形分布,塑性阶段的剪力不均匀系数呈斜线状分布,但栓钉间距过小时剪力不均匀系数呈月牙形分布;栓钉处于弹性阶段时,内侧栓钉的根部剪力比单钉根部剪力小,外侧栓钉的根部剪力一般比单钉根部剪力小,但栓钉间距较大时,外侧栓钉的根部剪力会超过单钉根部剪力;栓钉处于塑性阶段时,内侧栓钉有效抗剪高度比单钉的高,外侧栓钉有效抗剪高度比单钉的低;大直径栓钉的间距与直径之比小于3.33时群钉效应明显,高于8.33时群钉效应几乎消失。

钢-UHPC组合梁单钉连接件抗拔性能分析

为研究钢-UHPC组合梁单钉连接件的抗拔性能,通过6组UHPC中单钉连接件的拉拔试验和ANSYS软件数值计算,分析了栓钉直径、高度对抗拔承载力和破坏模式的影响.提出了钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力计算公式,得到了不同UHPC和栓钉强度下栓钉钉杆拉断和UHPC开裂2种典型破坏模式的高径比界限.结果表明,若高径比大于界限值,抗拔试件破坏时栓钉钉杆被拉断,UHPC板完好,属于延性破坏;若高径比小于界限值,试件为UHPC开裂破坏,栓钉脱出,UHPC冲切破坏面与竖直面的夹角约为43°,属于脆性破坏.钢-UHPC单钉连接件抗拔承载力公式的计算值略低于模拟值,相对误差小于10%.

马鞍山长江公铁大桥主航道桥施工方案

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为双主跨1120 m的三塔钢桁梁斜拉桥,桥塔基础采用∅4.0 m超大直径钻孔桩基础,桥塔为钢-混组合塔(上塔柱为钢结构,中、下塔柱为C60混凝土结构),钢桁梁采用两节间大节段全焊设计、制造。边塔钻孔桩基础施工采用吹沙筑岛形成钻孔平台,钻孔采用旋挖钻分级扩钻成孔,承台采用钢管桩+钢板桩组合围堰施工;中塔钻孔桩基础施工采用栈桥+水上钢平台,钻孔采用旋挖钻+回转钻组合接力成孔,承台采用矩形双壁钢套箱围堰施工,底节双壁钢套箱围堰采用水中漂浮连接法拼装。桥塔混凝土塔柱采用液压爬模施工,钢塔柱采用15000 t·m塔吊分块吊装;下横梁采用落地支架分层现浇。岸上和牛屯河边滩上钢桁梁节段采用“提升站+运梁栈桥+运梁台车”方案转运至1800 t架梁吊机起吊位置正下方由吊机起吊架设;边、辅跨间钢桁梁采用全顶推法架设,其余钢桁梁采用架梁吊机整节段悬臂架设;边(中)塔处设置抗风牛腿、Z3-Z4号塔间设置1座抗风临时墩,以保证主梁大悬臂架设过程中的抗风稳定;主跨跨中钢桁梁采用整节段合龙方案,先进行Z3-Z4号塔间主跨合龙,后进行Z4-Z5号塔间主跨合龙。

马鞍山长江公铁大桥主跨超千米三塔斜拉桥设计

马鞍山长江公铁大桥主航道桥为主跨超千米的三塔斜拉桥。针对该桥建设标准高、荷载重、跨度大的特点,开展跨度布置、桥型方案、约束体系及主要构件研究。经综合分析比选,该桥最终采用(112+392+2×1120+392+112)m三塔钢桁梁斜拉桥,采用中塔设置弹性索、边塔设置阻尼器的约束体系。主梁采用上层板桁结合、下层箱桁结合的双层桥面钢桁梁,横向布置3片主桁,主桁采用N形桁式。桥塔采用钢-混组合结构,中塔为纵、横向均为A形的空间四肢构造,边塔为横向A形、纵向I形构造,中塔比边塔高25 m,桥塔基础采用ϕ4 m钻孔灌注桩。辅助墩、边墩采用横向门式墩,ϕ2.5 m钻孔灌注桩基础。斜拉索采用标准抗拉强度2100 MPa、ϕ7 mm的镀锌铝合金高强度、低松弛平行钢丝拉索。

紧邻建筑深基坑双排微型桩复合土钉墙支护研究

以郑州市某紧邻建筑物的深大基坑为研究对象,提出一种基于双排微型钢管桩的复合土钉墙支护方式,运用FLAC3D数值模拟与监测数据进行对比分析。研究表明:基坑最大水平位移主要分布在基坑侧壁,最大隆起出现在基底远离侧壁的位置;深层水平位移在不同深度出现变化极值,坡顶竖向和水平位移值、临近建筑物最大沉降值都在警戒值范围内;双排微型钢管桩弯矩值呈斜“W”形分布,钢管桩轴力呈现分段性;双排微型钢管桩复合土钉墙支护方式能有效控制基坑变形,确保周边环境的安全。通过对模拟结果和监测结果的分析,对类似深基坑工程的支护设计和施工具有一定的参考价值。

灌注桩-钢管桩复合土钉墙组合支护体系的研究与应用

随着城市建设的飞速发展,高层建筑日益增多,随之出现了大量超大、超深基坑,复杂的工程地质条件与周边建筑环境,给基坑支护工程带来了很多难题,单一的基坑支护体系往往已无法满足基坑稳定性要求。以北京市某基坑工程为例,介绍了一种新型组合支护体系——灌注桩-钢管桩复合土钉墙,通过与桩锚支护体系的对比研究,得出该组合支护体系在深基坑支护工程中的优越性。利用Midas GTS有限元分析软件,对基坑开挖过程进行模拟研究,对比分析了支护结构位移变形、基坑周边道路沉降等数值模拟结果与现场监测数据,结果表明:该组合支护体系对增强结构稳定性、控制边坡位移变形、减小土方开挖过程中对周边建筑环境的影响等方面具有良好作用。

孟加拉国帕德玛大桥施工关键技术

孟加拉国帕德玛大桥为双层桥面公铁两用桥,主桥为连续钢桁组合梁桥,桥跨布置为6×(6×150)m+1×(5×150)m。单个桥墩基础采用6根∅3.0 m、倾斜度为1∶6的大直径钢管斜桩;上部结构为全焊接连续钢桁梁-胶拼桥面板组合梁结构。钢管斜桩采用岸上分段制造,浮运至墩位处采用水上定位平台+多层导向架分2节插打的方案施工;上部结构钢桁梁采用整孔制造、整孔架设、逐孔合龙的方案施工。施工过程中下部结构采用水上定位平台及多层导向架施工技术,确保了钢管斜桩的快速插打和施工精度;通过桩内取土置换以及桩侧、桩底压浆技术,提升了桩基承载力,有效解决了桥址地质条件差等问题。大跨度连续钢桁梁采用工厂全焊接整孔制造、现场整孔架设技术,保证了钢梁制造质量和架设工期;桥面板施工采用岸上预制、现场安装的方法,减少了桥上现浇作业量及高空作业风险,保证了施工质量。

复合土钉墙支护技术在软土地区深基坑支护施工中的应用研究

在软土地区深基坑支护施工过程中,由于地质自身的抗剪强度较低,导致基坑的变形情况较为明显,为此,提出复合土钉墙支护技术在软土地区深基坑支护施工中的应用研究。考虑到在开挖过程中,边坡的变形和位移发展速度较快,通过土钉+预应力锚杆来增加边坡的整体稳定性及变形,土钉和锚杆按照错位排布的方式布置。对坡面布置钢筋网片,并进行C30混凝土喷射处理,使基坑表面形成厚度在100 mm~200 mm的混凝土层。土钉和锚杆通过槽钢腰梁与坡面结构连接,形成一个整体。在测试结果中,基坑在水平方向上的最大位移仅为20.08 mm,竖直方向上基坑的最大位移也仅为11.42 mm,均明显低于对照组。

高压旋喷钢管组合桩的理论计算与应用研究

针对沿海地区深厚软土抛填石工程场地,既有建(构)筑物地基基础长期不均匀沉降严重的问题,在充分考虑周围场地条件,结合抛填石层、深厚软土层各自特征,满足加固处理要求的前提下,提出了一种上部为钢管桩下接高压旋喷桩支承于下覆岩层的组合桩型。通过理论分析、室内模型试验、现场静载试验、数值模拟计算以及工程实例,研究认为:(1)高压旋喷钢管组合桩的竖向承载力主要由水泥旋喷桩体强度控制;(2)随着注浆体厚度的增大,桩的沉降量随之减小,但随着注浆体厚度的持续增大,其缩减幅度也逐渐变小;(3)粗糙度的影响存在一个阈值,其对承载力和位移的影响与土的工程性质有关;(4)随着注浆体水灰比的增大,桩的承载力也随之增大。采用高压旋喷钢管组合桩对既有建筑下深厚软土抛填石场地进行加固处理具有一定的合理性和可行性。