整体式桥台-RC桩-土体系受力性能

为了探究整体式桥台⁃RC桩⁃土体系的力学性能,以国内某整体桥为背景,设计并制作了4个不同桩基配筋率和截面形状的整体式桥台⁃RC桩模型,并开展整体式桥台⁃RC桩⁃土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究,主要研究RC桩配筋率与截面形状对桥台⁃RC桩⁃土体系受力性能的影响,并分析台后土抗力、桩侧土抗力、桩身应变与桩身弯矩的分布规律等。结果表明:在桥台往复位移作用下,距离台背较近处土抗力沿高度方向的分布规律会由“三角形”分布向“抛物线形”分布转变;距离台背较远处的基本呈“三角形”分布;台后土抗力会受到RC桩配筋率和截面形状的影响,提高RC桩的配筋率或采用矩形截面可增大整体式桥台⁃RC桩⁃土体系的整体性;桩身累积变形会影响桩侧土抗力的分布规律,使桩后侧土抗力减小、桩前侧土抗力增大;采用配筋率更大或矩形截面RC桩的试件更不易受累积变形的影响,桥台⁃桩基⁃土体系整体性更好;整体式桥台⁃RC桩在向河跨侧挤压前侧土体运动时,桩身应变和弯矩的分布规律与传统桩基一致;向岸坡侧挤压后侧土体运动时,桩身最大应变和弯矩出现在台底与桩顶连接处。提高RC桩配筋率或采用矩形截面RC桩可有效减小桩身应变和弯矩,改善RC桩基的受力性能。

采用UHPC-RC阶梯桩的整体桥试设计

为了增大桥台基础柔度,适应整体桥纵桥向变形需要,提出了上部采用超高性能混凝土(UHPC)材料、下部采用普通混凝土(RC)材料的UHPC-RC阶梯桩,进行了这种新型桩基整体桥的试设计,在桩顶3m范围内用截面尺寸为30cm×30cm的UHPC代替原来的70cm×50(70)cm普通混凝土,并采用MIDAS软件建立了全桥空间有限元模型。研究结果表明:恒载作用下,试设计桥梁端负弯矩相比于原桥明显减小;在偏载和中载作用下,试设计桥主梁在桥台处的负弯矩分别减小14.2%和22.8%;整体降温作用下,主梁的轴力和弯矩均都有显著减小,桩身的最大剪力和最大弯矩出现在桩顶位置,分别减小52.2%,59.8%;在整体升温作用下,桥台的最大剪力和最大弯矩出现在桥台顶部位置,分别减小32.6%,45.8%;UHPC-RC阶梯桩是一种适合中国国情、有发展前景的无缝桥桩基新结构。

桩基施工振动对环境影响的研究与对策

在房屋密集区,建筑施工造成的环境影响问题已引起了岩土工程师们的密切关注。锤击沉管灌注桩施工过程中的最主要影响是振动,严重时将导致房屋倾斜、墙体开裂等问题。笔者对某在建粮库地基处理工地锤击沉管灌注桩的施工振动进行了测试,测得临近房屋内的最大峰值速度为4.92 mm/s。结合国内外现有的相关规范,进行综合分析后,给出了振动的安全阈值(5 mm/s),因而,判定该项目施工振动的影响在安全范围以内,而后辅助以开挖减振沟、多台桩机间隔施工等措施,顺利完成了施工。

桥梁非线性地震反应分析若干问题研究现状

评述了钢筋混凝土桥墩非线性地震反应分析模型与损伤评估、桩－土－桥梁结构动力相互作用试验与理论研究和伸缩缝处的碰撞效应等问题的研究现状，指出了进一步的发展趋势．

桩板结构在强发育岩溶无砟轨道中的应用研究

研究目的:强烈发育的岩溶地区修建无砟轨道时,有条件设桥地段多以桥梁通过,对没有改桥条件的车站咽喉区高填方路基的设计方案一直以来就是一道难题,因为路基填筑会增加岩溶顶板的附加荷载,进一步恶化岩溶稳定性,进而加速岩溶塌陷的发生。本文旨在研究一种既能控制路基填筑对岩溶的影响、减小岩溶塌陷对路基安全稳定的影响,又能控制岩溶覆盖土层的压缩沉降的设计方案。研究结论:(1)埋入式托梁桩板结构利用其承载板将上部荷载通过混凝土托梁传递到下部桩体,进而把荷载扩散到桩底下卧硬层或岩石层,既可解决岩溶地基处理问题,又可避免填土对岩溶顶板的附加荷载;(2)托梁式桩板结构具有良好的整体性和稳定性;(3)托梁式桩板结构的受力计算从多桩超静定结构转化为静定结构,可简化计算;(4)托梁式桩板结构可用于基底软硬不均差异沉降控制困难的路基设计,并具有较好的技术和经济优越性,可以在类似的山区铁路工程中推广应用。

高速铁路CFG桩筏复合地基沉降特性试验研究

对京沪高速铁路CFG(Cement Fly-ash Gravel)桩筏复合地基进行了现场试验研究,实测了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降值及路基面沉降值,深入分析了桩顶、两桩中心、四桩中心处桩间土体的沉降及路基面沉降随荷载和固结时间的变化规律,对CFG桩筏复合地基的沉降特性进行深入研究,得到以下主要结论:沉降主要发生在加载期间,即沉降快速发展阶段,期间桩顶、桩间土沉降均占总沉降的60%左右;CFG桩加固区沉降约占相应总沉降的1/4,下卧层沉降约占3/4;路基面沉降曲线成锅形分布,路基中间沉降量较大,路基两侧较小;地基沉降—荷载—时间规律可分为3个阶段,即沉降快速发展阶段、沉降发展阶段和沉降基本稳定阶段;超载预压对于减少工后沉降是必要的,预压3个月后,地基沉降基本上趋于稳定,路堤的预压静置时间应不小于3个月。

整体式桥台-混凝土桩-土相互作用拟静力试验

由于整体式桥台无缝桥(以下简称整体桥)具有诸多优点,因而在欧美等国得到广泛应用。不过,整体桥结构的特殊性会引起复杂的结构-土相互作用。为了适应整体桥上部结构的纵向变形,国外多采用H型钢桩,而我国以混凝土桩(RC桩)为主。大量研究及工程实例表明,采用RC桩能够满足整体桥变形要求,但台后土对RC桩内力的影响尚不明确。为此,选取国内某整体桥为背景,以RC桩的配筋率及截面形状为设计参数制作了4个整体式桥台-RC桩试验模型,对其开展整体式桥台-RC桩-土相互作用低周往复荷载拟静力试验研究,主要研究了整体式桥台-RC桩-土体系的破坏形态、滞回耗能性能、水平变形规律和相互作用机制等。试验研究表明,往复位移加载下台后填土会出现脱空现象,试件破坏位置主要集中于桥台底部与桩顶连接头处及其下部一定埋深范围内,增大RC桩配筋率或采用矩形截面RC桩可使破坏位置下移,改善其受力性能。整体式桥台-RC桩-土体系的滞回曲线在第一象限较为饱满,表现出较好的耗能能力,而第三象限滞回曲线包裹面积较小。增大RC桩的配筋率或采用矩形截面RC桩可增大整体式桥台-RC桩-土体系的耗能能力与承载力,并可增大RC桩的弹性开裂位移,使其更晚屈服和破坏,同时其刚度退化速率和退化幅度也可显著减小。试验研究还表明,当加载位移超过弹性极限位移时,整体桥混凝土桩基的水平变形会出现明显的累积现象。同时,桥台与桩身连接头的相对转角随着损坏程度的增加而增大。提高RC桩配筋率或采用矩形截面RC桩后,桥台与桩身连接头的破坏明显减轻,累积变形显著减小。

捆绑式抗滑桩钢筋混凝土模型实验研究

在捆绑式抗滑桩的小比例尺竹棒模型实验基础上,进行了中比例尺钢筋混凝土模型的实验研究,目的是验证在采用实际工程材料的模型实验下侧向承载能力提高效果和应力应变特性的表现。实验表明在克服了实验中的各种影响因素后,承载能力能得到显著提高,大大节省材料;同时,对应变的测试成果分析,发现桩身的应力分布规律、应力集中位置。

海外港口工程钢管桩与上部结构连接方式探讨

深入调查国内外规范对钢管桩与上部钢筋混凝土结构连接的有关规定,归纳总结出适合不同情况的计算方法及连接方式,提出简便实用的受压(拔)弯组合作用的钢管桩与上部结构连接的计算方法,为后续海外桩基工程的顺利开展打下坚实基础。

考虑抗力时变特性的高桩码头结构全寿命可靠度分析

由于受海域自然环境、使用条件和内部材料等因素的影响,高桩码头构件易产生钢筋锈蚀、混凝土劣化、钢筋与混凝土间粘结力降低等现象,会使钢筋混凝土构件的抗力随时间不断降低,作用荷载随时间也不断发生变化。本研究将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,将其转化为设计使用期内年极值的随机变量,采用JC方法计算结构物的可靠度指标,建立考虑钢筋混凝土构件时变特性的高桩码头结构的全寿命可靠度分析方法,并通过算例说明如何运用该方法计算随时间变化的结构物可靠度,可为钢筋混凝土结构全寿命可靠度设计理论的发展和应用提供参考。

挂板混凝土施工技术

大型桥梁建设中,往往存在较多重复尺寸的小承台,使用预制挂板可有效提高施工质量和速度。预制挂板包括承台第二层外模面、承台第一层保护面和桩基保护面三部分,既能提高承台第一层模板周转速度,加快施工进度,又能起到防撞、美观作用。挂板混凝土施工技术是一项集预制、吊装、安装于一体的综合施工技术,通过槟城二桥项目的工程应用和技术改善,为类似工程施工提供了技术指导和借鉴作用。

夯底扩端砼灌注短桩技术的研究与应用

本文介绍了近年来在研究开发与实践夯扩短桩的施工机具设备、施工工艺、成桩机理分析、设计计算和桩的适用范围，以及工程实例和经济效益等。实践证明该桩不仅施工简便，工期短，且施工文明，它是一种较理想的桩型。

水下沉桩施工新技术

肇庆换流站供水工程之一的五尺峡取水泵站施工中 ,在受施工条件限制的情况下 ,采用将钢筋混凝土预制桩改为开口钢管桩 ,将双排桩改为单排桩 ,尝试搭设水上竹平台作沉桩施工平台等措施均取得成功 ,保证了质量、安全、进度 。

RS-JYC桩基静载荷测试分析系统在钢筋混凝土框架梁加固中的应用

通过某钢筋混凝土框架梁加固工程实例,详细介绍了RS-JYC桩基静载荷测试分析系统在加固施工中的特点及施工方法。

大底盘多塔钢筋混凝土高层建筑结构设计研究

高层商住楼在建筑工程中广泛应用,其建筑形态为地下室1~2层,下部几层为商业裙房,裙房上座落数栋高层住宅楼,结构工程师称其为大底盘多塔钢筋混凝土高层建筑。论本文结合某工程设计工作实践,简要介绍大底盘多塔钢筋混凝土高层建筑结构设计中诸如建筑设计与结构型式有机结合、结构单元划分、考虑桩土共同作用模式下的桩基础整体分析等几个技术较为困难问题的解决途径和工程措施。大底盘多塔钢筋混凝土高层建筑在遭遇罕遇地震工况下,是否具备良好的抗倒塌性能,关乎居民生命安全。在地震区,采用侧向刚度适宜的钢筋混凝土抗震墙结构,可改善该类建筑抗震性能。建筑设计与结构型式有机结合是实现上述目地的基本前提;结构单元划分是为了结构计算简单易行、满足规范的要求,而规整、对称的结构单元对改善该类建筑抗震性能更为重要;考虑桩土共同作用模式下的桩基础整体分析更接近结构的实际工作状态。由于居住建筑抗倒塌性能的重要性和该类结构的特殊性,在设计的过程中,除了按现行建筑抗震设计规范要求满足结构的承载力和极限能力之外,用基于性能评估的Pus hover方法对结构在罕遇地震作用下的性能进行分析和评估,以实现大震不倒的抗震设计目标。

云南汇都国际C栋结构设计

介绍了超限高层建筑云南汇都国际C栋的结构布置、计算分析与设计,着重介绍了型钢混凝土组合结构在工程中的运用。对地处抗震设防烈度为8度的超限高层建筑,在结构布置、分析计算和构造措施等各方面采取了有效的处理,对型钢混凝土结构转换层进行了有效设计,特别是节点的处理。并简单介绍了根据昆明市地基的特殊性而采用的基础方案。其中宽扁柱及剪力墙内置型钢的节点做法,可供该类建筑的结构设计参考。

悬臂桩与土体放坡共同作用深基坑支护技术

城市密集区深基坑施工中常遇到工程桩与支护桩间隔较近而引起桩间土层较薄 ,导致支护桩在被动区产生较大滑移引起围护结构丧失稳定性。

钢筋混凝土桩组合拱基坑支护结构的框架分析法

介绍了一种新的钢筋混凝土桩组合拱基坑支护结构的计算法———框架分析法。该法将钢筋混凝土桩组合拱支护结构进行简化 ,并假定在基坑开挖面以下一定范围内将桩固定 ,取出空间框架结构的计算模型。接着 ,利用无梁楼盖的等代框架法的思想 ,确定该框架中各层桩的等效抗弯刚度 ,用平面框架中的“D”值的思想计算桩顶侧移及桩身内力。最后 ,用三种分析方法进行计算 ,并结合工程实测资料对框架分析进行了验证和对比。

北京南银大厦结构设计

北京南银大厦是一栋多功能高层建筑。根据工程场地情况,基础采用预应力混凝土管桩,计算沉降量满足要求。上部抗侧力体系采用框架-筒体结构,采取相应的措施,解决了框架布置不规则、柱距大等工程设计中的难点。结构计算分析结果表明,变形和承载力都满足要求。结构上部设置3层钢框架,介绍了结构的主要技术与构造措施和钢框架的设计情况。

锈蚀钢筋混凝土方桩水平承载性能退化规律

为研究锈蚀钢筋混凝土方桩的水平承载性能的退化规律,根据Fick第二定律,建立氯离子在钢筋混凝土方桩中的扩散模型,并根据初始和边界条件,求得扩散方程的解析解。依据厚壁圆筒模型,推导了钢筋混凝土方桩保护层锈胀开裂时的钢筋临界锈蚀深度。基于Faraday定律,对钢筋混凝土方桩钢筋的锈蚀深度和保护层锈胀开裂时间进行预测。在此基础上,通过引入钢筋混凝土方桩桩身抗弯刚度退化系数,进而对海洋环境下锈蚀钢筋混凝土方桩的水平承载性能进行分析。结果表明:海洋环境下由于氯离子的扩散引起的钢筋锈蚀对于钢筋混凝土方桩的水平承载性能有显著影响;随着暴露时间的增加和暴露条件的恶劣,桩身抗弯刚度明显退化,桩身负剪力、桩身水平位移和桩身弯矩的最大值逐渐增大;荷载条件相同情况下,与桩身剪力以及弯矩相比较,暴露时间对于桩身的水平位移所起到的作用更为明显。研究成果可为海洋环境下钢筋混凝土桩基础的设计提供参考。