桩底约束条件对弧形排桩-连系梁内力影响研究

弧形排桩-连系梁抗滑结构为多次超静定结构,将桩顶弧形连系梁计算模型简化为无铰拱,视抗滑桩与弧形连系梁之间的约束力为冗力,利用桩顶与弧形连系梁之间的变形协调条件,建立了抗滑结构的整体柔度方程;在桩底自由、铰支及固定等3种不同桩底约束条件下,分别求解桩梁之间的约束冗力,比较了3种桩底约束条件下弧形连系梁的内力,及抗滑桩的内力和位移。研究表明:桩底固定时,桩底部弯矩较大;桩底自由时,弯矩明显减小,桩身位移增加;在桩顶连系梁的约束下,减小桩身锚固段长度,能够减小桩身底部弯矩的影响规律。

弧形排桩—连系梁抗滑结构加固隧道口滑坡应用研究及优化设计

因隧道洞口所在坡体产生滑坡,导致隧道洞口附近衬砌发生变形破坏。为控制隧道衬砌变形破坏,采取增加型钢,加强隧道衬砌的补救措施。但在滑坡推力作用下,型钢发生不同程度的变形破坏,故此,单独加固隧道衬砌并不能有效控制隧道变形。拟采用抗滑桩加固隧道所在滑坡体,通过增加抗滑力控制隧道变形。因单桩抗滑能力有限,为保证提供足够的抗滑力,需要加大桩身截面尺寸,增加桩长,甚至增加桩数减小桩间距及增加排数,如此,会增加施工难度,提高工程造价;而通过在桩顶设置连系梁,使各桩联合作业形成整体,可提高抗滑能力。该库岸滑坡坡面与水面交界处成弧形分布,依据坡面地形将抗滑桩按弧形布置,桩顶设置弧形连系梁,并在连系梁两端设置高强度抗力桩限制其端部位移。通过具体工程实例计算分析,比较连系梁刚度对抗滑结构内力分布的影响规律及加固效果。

弧形间隔排桩-桩顶拱梁空间抗滑结构理论研究

为充分利用地形、地质结构和混凝土的材料特性,优化直线排桩的不利受力状态和提高其整体稳定性,提出了弧形间隔排桩-桩顶拱梁新型空间抗滑结构,即根据滑坡地形及地质条件弧形布设抗滑桩,桩顶设置连系梁,连系梁两端设置抗力桩,形成空间结构以抵抗滑坡推力。以抗滑桩与连系梁之间的作用力为冗力,分别建立了连系梁和抗滑桩的计算模型,并对连系梁的内力和抗滑桩的位移进行了理论分析,根据连系梁与抗滑桩连接处的位移协调条件,建立了力法典型方程求解冗力。最终得出了连系梁的弯矩、剪力和轴力以及抗滑桩的位移、内力理论计算公式。通过算例分析并与悬臂桩及直线排桩-桩顶连系梁抗滑结构比较,结果表明:空间抗滑结构中弧形连系梁的内力分布更加合理,弧形连系梁对抗滑桩的位移约束效果明显。

弧形间隔排桩—土钉墙组合支护结构研究

为了充分合理地利用地表地形、地质结构和混凝土的材料特性,改进直线排桩的不利受力性状和提高排桩的整体稳定性,提出弧形间隔排桩-土钉墙组合支护结构,通过基坑支护的4组水平向千斤顶试验机模型试验,并利用ABAQUS有限元分析软件,对横向荷载下弧形间隔排桩和土钉墙的变形特征进行研究,分别讨论不同桩距、基坑高度和土钉长度的基坑支护结构变形性状。试验结果表明:在一定荷载下,减小桩距或基坑高度可降低基坑支护结构的变形,当土钉长度与基坑高度之比小于0.29时,桩间土钉墙变形明显;当土钉长度与基坑高度之比大于0.29时,其变形不明显。

抗滑桩与桩顶弧形连系梁协同作用机理及计算分析

桩顶弧形连系梁通过约束桩顶位移,能够优化桩身的受力状态,且能提高抗滑桩的整体稳定性。与直线型连系梁相比,弧形连系梁的受力性能与拱形结构相似,以受压为主,能够充分发挥混凝土较高的抗压能力,通过抗滑桩及连系梁可将部分滑坡推力传递至滑体两侧稳定岩土体,降低了对滑床岩土体强度及抗滑桩桩身强度的要求。根据抗滑桩与连系梁之间的协同作用及变形协调,利用力法原理,建立柔度方程,求解桩顶与连系梁之间的约束冗力,进而计算连系梁及抗滑桩的内力和位移。通过算例表明,弧形连系梁较直线型连系梁内力分布均匀,与单桩及桩顶受直线型连系梁约束的排桩相比,弧形连系梁对抗滑桩的约束效果明显,而且约束效果随弧形连系梁矢跨比的增加而增强。