高墩大跨连续梁桥内力位移双控减隔震体系的有效性初探

为解决高墩大跨连续梁桥减隔震设计中存在墩底内力与梁端位移矛盾的问题,基于撑架连续梁结构特点和耗能减震思想提出了一种摩擦摆支座和撑架相结合的墩底内力、梁端位移双控的减隔震体系。推导了撑架结构等效阻尼比的计算公式,对比研究了4种减隔震方案的地震响应,验证了摩擦摆和撑架组合使用的优越性,并对撑架结构进行了参数分析,还分析了附加撑架结构在静力方面的优势。结果表明:在撑架等效阻尼比为9%时,静力方面连续梁支点负弯矩减小27%;动力方面墩底弯矩最大减震率为79%,墩底剪力最大减震率为83%,梁端位移最大减震率为50%。说明摩擦摆支座和撑架的组合使用,可实现墩底截面内力和梁端位移的有效控制,降低大跨连续梁的静力和动力响应。

考虑土体液化侧移影响的轴横向受荷桩内力与位移分析

地震导致的土体液化侧移,使得轴横向受荷桩的受力与变形十分复杂。根据桩周土体的液化程度将基桩分为非液化段、液化段和嵌固段,建立考虑桩土相互作用的简化受力模型。结合土体液化侧移模式以及基桩受荷特点,推导各特征桩段的挠曲变形微分方程,并给出相应的幂级数解答。通过与试验测试结果进行对比,检验本文方法的合理性。在此基础上,探讨土体液化侧移量、荷载分布形式以及嵌固深度等对基桩的影响。分析发现:土体液化侧移量每增加30cm,基桩桩顶水平位移增加5.8mm,桩身最大弯矩增大95.6kN·m;与竖向荷载相比,横向荷载对基桩的影响更大,横向荷载每增大50%,桩顶水平位移及桩身最大弯矩分别增加65%和54%,但基桩的"P-Δ"效应也不容忽视;改善基桩的嵌固深度可以提高基桩的抗震性能,但到达一定深度后,其效果并不明显。

近海复杂环境下的H-M-T受荷桩内力位移分析

为探讨近海复杂恶劣环境(台风超强风力、车辆冲击力或地震产生的复杂力等)下水平力H、弯矩M及扭矩T共同作用时的基桩桩身内力变形特性,基于传统有限杆单元法思想,获得了H-M-T受荷桩的基本单元刚度矩阵。然后,基于m法考虑桩周地基土的侧向约束作用,并计入H-M-T耦合效应,采用凝聚方法导得了具有简洁统一形式的桩身杆单元刚度矩阵,由此建立水平力、弯矩和扭矩组合作用下的桩身内力位移有限杆单元法计算模型,进而采用MATLAB编制出相应的分析计算程序。最后,结合近海工程算例进行了分析。结果表明:1文中提出的改进有限杆单元法能考虑桩周地基土的分层特性、不同边界条件及H-M-T的耦合效应;2相比单一考虑水平受荷,扭矩的存在加大了桩身的位移和内力;3H-M-T复杂受荷模式下,荷载传递存在有效传递深度,当相对深度z/L超过0.5后,桩身弯矩和剪力趋近于零,而扭矩显著减小。

简支梁桥位移与内力动力系数差异研究

动力系数是桥梁结构设计和检定中一个基本而关键的参数,其可以用位移放大系数来表示,也可以用内力(弯矩、剪力)放大系数来表示,而在桥梁的设计、检定工作中,并未注意到它们量值之间的区别。文中理论探讨了移动荷载列过桥模型的位移、内力放大系数的异同,以及不同动力系数沿简支梁桥跨长的变化规律,为区分制定桥梁动力系数的合理表达形式提供理论依据。并计算分析了车桥耦合模型与移动荷载列过桥模型的桥梁动力系数计算值的差异,结果表明应用移动荷载列模型计算简支梁桥动力系数可以得到安全可靠的结果,即可应用该模型解析解分析动力系数的主要影响因素。

水平荷载作用下半刚性连接钢框架位移和内力的简化计算

本文提出了半刚性连接钢框架在水平荷载作用下位移和内力的简化计算方法,该法便于手算。通过与电算结果的比较表明,本文的简化计算具有较好的精度,完全满足工程设计需要。本文对常见的五种高强螺栓梁柱节点连接的连接刚度进行了综合计算分析,总结出了在正常使用荷载下横梁线刚度和节点刚度比值的取值范围。

引入EXCEL编程的单跨梁内力及位移计算教学探索

在结构力学中利用EXCEL软件的数据分析功能,能批量处理相似结构的计算。本文介绍了两个EXCEL表格,一个用于绘制简支梁在较复杂荷载条件下的剪力图、弯矩图、挠度图、转角图,另一个利用单位荷载法进行指定位置位移的辅助数据计算。在结构力学教学中引入EXCEL编程,不仅能提高学生的学习效率,还可以培养学生的自学能力和独立思考能力,增加学生对结构力学课程的兴趣和信心。

横坡段桥梁双桩结构内力和位移计算

针对横坡段桥梁双桩基础,引入陡坡效应,并对桩侧边坡下滑推力和桩侧岩土体抗力进行合理简化,建立基于前后桩各特征桩段结构和受荷特点的挠曲微分方程。采用幂级数法对方程求解,考虑桩顶和桩端的边界条件及各特征桩段之间内力和位移的连续性条件。通过对某双桩工程实例进行理论和有限元计算和分析,得出该理论方法具有一定的可靠性及设计的合理性。分析结果表明:理论计算和有限元计算的最大相对误差为3.32%,且理论计算的前后桩桩顶水平位移为8.573 mm,有限元计算的前后桩桩顶水平位移为8.867 mm,二者均满足规范要求。

温度变化时抗拉刚度对结构位移和内力的影响

用结构力学求解器计算杆系结构在荷载作用下的内力和位移时,一般不考虑杆件的轴向变形,即把抗拉刚度EA设为无穷大。论文用结构力学求解器,求解二次超静定结构在温度变化时不同数量级的抗拉刚度产生的内力和位移的大小,进而对其大小进行比较和研究,得出温度变化时需要考虑杆件的轴向变形的结论。

双孔隧道盾构施工对邻近桩基变形和内力的研究

在大型有限差分软件FLAC3D平台上进行二次开发，利用内嵌FISH语言编程，主要从隧道的不同开挖顺序方面，对双孔隧道盾构施工过程中邻近基桩的变形和内力进行数值仿真模拟，模型考虑盾构前方土仓压力、盾尾同步注浆、注浆凝结和未凝结两种状态以及衬砌管片施加等施工参数。研究表明：双孔隧道施工对邻近桩基的影响要大于单孔隧道施工对桩基的影响；隧道不同的开挖顺序对邻近桩基的位移和内力产生不同影响：先开挖离桩远的隧道，再开挖离桩近的隧道的方案，对桩基的内力和位移影响最大；两条隧道同时开挖对桩的内力和位移基影响最小。

某深基坑支护结构内力与变形研究

以某深基坑支护结构位移与内力监测为依据,并结合计算分析探讨了位移与内力大小的变化规律。实测表明施加的锚杆预应力有10%～25%的损失,在开挖过程中锚杆轴力增加约10%左右。钢支撑的轴力随开挖深度增加而增加,轴力大小、变化与开挖方式、速度及下层支撑的逐一拆除有关;支护桩的变形随桩深、支撑条件变化而变化。基坑顶部的水平位移以坑壁中央最大,靠端部位移较小。总的来说,理论分析与实测结果大体一致,但由于支护结构受力与变形的复杂性及施工的影响,使得理论计算值与实测值存在一定的差异。

高陡边坡桥梁基桩内力计算的幂级数解

基于施工或外部荷载造成的岩(土)坡体滑动现象,以滑动面为界,对山区高陡边坡桥梁基桩荷载进行合理简化:将桩顶处的上部荷载分解成竖向与横向荷载共同作用,桩后岩质边坡滑坡体推力按抛物线分布,而桩前岩(土)体抗力稳定段呈线性分布,滑动面以下地基比例系数k服从(mz+C)的线性增长规律,在此基础上,计入桩顶P--效应的影响,采用矩阵计算方法,得到高陡边坡桥梁基桩内力分析计算的幂级数解。理论解与现场实测数据的对比结果表明,桩身弯矩的相对误差基本在15%以内,且最大弯矩的误差仅为6%,故基桩内力分析的幂级数解合理、可靠,可满足工程设计的需要。

基坑支护桩变形及内力计算的有限单元法研究

根据现行规范建议的关于水平荷载桩计算“m”法的原理,提出了采用梁单元和实体有限单元法进行同类问题分析的新方法。利用ANSYS程序,对某高层建筑基坑悬臂支护桩位移和内力进行了数值模拟计算,并与传统的“m”法分析结果进行了对比,证明两者计算结果吻合良好。同时,论述了这种方法可更方便地应用于带支撑的桩或桩板式支挡结构位移和内力计算,也将灵活适用于地层抗力系数多变的情况,因此较传统“m”法更具广泛的适用性。

入土深度和预加力对基坑支护结构变形及内力的影响

文章以某深基坑工程为背景,采用弹塑性本构模型,考虑地下水渗流作用,进行了基坑分步开挖有限元数值模拟。分析了围护桩入土深度和钢支撑预加轴力对桩身内力及变形特性的影响规律。结果表明,入土深度减小会明显增加坑底处桩身水平位移,但能显著减小桩身最大弯矩值;支撑预加力均匀施加方案不可取,进而确定了合理的围护桩的入土深度以及钢支撑预加轴力加载方案。

深基坑支护体系的内力与变形监测结果分析

在施工过程中,将监测数据结合基坑工程的实际情况进行综合分析,利用监测数据进行反馈设计和分析,对后续施工具有实践与理论意义。介绍了某深基坑工程的施工监测,对基坑支护结构的内力和变形监测结果进行了分析。

深基坑开挖阶段支护结构内力与变形分析

在杭州市区某深基坑支护结构设计中,针对基坑开挖阶段出现的南面道路沉降、塌陷以及附近2层建筑物严重倾斜等情况,通过对基坑开挖不同时期的支护桩顶及桩身的水平位移、混凝土内支撑的轴力、基坑外地下水位等变化情况进行监测分析,总结基坑变形规律并提出基坑在开挖阶段提高深基坑支护结构稳定性的措施,以期对今后类似工程有一定的借鉴意义。

基坑开挖对临近建筑物位移的影响

建立了基坑开挖条件下考虑上部结构、基础与岩土体共同作用数值分析模型，探讨了基坑开挖对临近建筑物位移和内力影响的规律。

不同截面形状抗滑桩的边坡支护对比研究

抗滑桩因其较好的支挡效果在边坡中应用广泛。实际工程中合适的抗滑桩截面形状极为重要,关于抗滑桩截面形状的选择当前仍存在不清晰之处。针对此问题,本文结合一具体边坡治理工程,利用有限元分析软件MIDAS GTS,建立方形桩与圆形桩支护边坡模型,对两种类型抗滑桩的位移、内力以及支护效果进行对比研究。研究结果表明:(1)方形桩与圆形桩桩顶最大位移均满足规范要求,且差异不大;(2)两种截面形状的抗滑桩的桩身内力分布形式基本一致,但桩身弯矩大小有明显差异;(3)方形桩与圆形桩均使边坡稳定安全系数提升了32%,对边坡的支护效果均较显著。综合多种因素,推荐使用圆形桩。以上研究成果可为类似工程中,抗滑桩截面形状的选择提供参考。

水库边坡锚杆加固治理的倾角选择研究

锚杆在边坡治理中被广泛应用,锚杆倾角的选择对锚杆在边坡治理中的效果有较大影响。结合边坡治理工程,建立不同倾角锚杆支护边坡模型,分析锚杆的内力、位移及边坡支护效果。结果表明:随锚杆倾角增大,锚杆轴力逐渐减小,坡顶锚杆位移逐渐增大;锚杆倾角为20°时,边坡稳定安全系数最高,治理效果最好,锚杆倾角宜选择20°。研究成果可为类似工程提供参考。

组合支护结构中锚杆的竖向间距对抗滑桩影响的研究

抗滑桩+锚杆组合支护结构在边坡治理中应用十分广泛。抗滑桩+锚杆组合支护结构中,两种结构之间存在相互影响。本文结合边坡治理实例,利用有限元软件建立组合支护结构边坡治理模型,分析边坡稳定性。结果表明:组合结构中抗滑桩桩身位移随锚杆竖向间距的增大呈现先减小后增大的趋势,抗滑桩桩身弯矩与剪力均减小。锚杆竖向间距为3.5m时,边坡稳定性提升最显著,稳定安全系数提升了34.6%。研究结果为边坡治理提供参考。