海上淤泥区斜拉桥超长桩基自平衡法承载力试验研究

针对大型铁路、公路建设过程中对基础结构承载力的严格要求,为了探讨采用自平衡试桩法对承载大吨位、超长的灌注桩进行单桩竖向承载力检测的可行性,以G228国道浙江三门园里至宁海一市段跨海大桥工程为依托,计算了海上淤泥区超长桩竖向极限承载力。以旗门港特大桥、海游港特大桥的四个测试桩为典型案例,运用自平衡检测结果且结合相关规范,根据实测值绘制出上下桩段的Q-s曲线、s-lgt曲线和s-lgQ曲线,分析其上下桩段的极限承载力变化,并且根据等效转换原理作出桩顶加载Q-s曲线图,确定桩顶在极限荷载下的位移。结果表明:采用自平衡法进行检测并建立加载曲线分析,成功解决了海上淤泥区斜拉桥超长桩极限承载力研究问题。进行研究的四个主墩测试桩在等效桩顶加载下,极限承载力均未超过设计容许承载力,最大位移分别为16.45 mm、16.14 mm、10.08 mm和8.18 mm,满足施工要求。自平衡法技术在G228国道三门园里至宁海一市段跨海大桥施工中的成功运用可供同类工程施工参考。

海上淤泥区斜拉桥主塔超长桩基础竖向承载特性分析

以浙江228国道旗门港特大斜拉桥工程的主塔桩基础为研究对象,运用有限元软件MIDAS-GTS NX对超长桩基础的承载性能进行了分析,并将荷载-位移曲线实测值与理论值进行了对比,验证了数值模拟的正确性。研究结果表明:桩基础以侧摩阻力承载为主,占桩承载的97%左右,但淤泥区桩侧摩阻力基本不发挥承载作用,仅占侧摩阻力承载的2.08%,超长桩主要依靠较好土层的桩侧摩阻力承载。在相同荷载下,桩径与桩长的增大均会减少桩的沉降量,但桩径的改变对沉降的控制效果更明显。在极限荷载下,不同桩径和桩长的超长桩端阻比均小于5%。

海上淤泥区大跨度斜拉桥地震响应分析

以228国道项目旗门港特大斜拉桥为研究对象,通过有限元分析软件Midas/Civil建立桩-土效应的有桩基础和塔底固结的无桩基础两种有限元模型,选用50 a超越概率为10%的反应谱对全桥进行地震响应分析。结果表明:考虑桩-土效应会增大结构自振周期,高阶振型差距明显;竖向地震作用对结构轴力和面内弯矩有一定影响;该桥横向刚度较小,主梁和索塔横向位移比纵向位移分别大2.6%和13.7%,在抗震设计时应着重考虑;考虑桩-土效应后,处于淤泥质土层桩身出现较大位移,结构整体在惯性力作用下三个方向位移均有一定增幅,桩-土效应对结构地震响应影响不可忽略。