土-承台动力相互作用对砂土场地桩基桥梁地震反应的影响

在桩基桥梁的地震反应分析中,桩-土动力相互作用是个重要的问题,而对于采用低桩承台基础的桥梁,承台埋在土面以下,还存在土与承台之间的动力相互作用。目前,地震反应分析中一般不考虑土-承台动力相互作用的影响,相关研究也很少。为此,利用OpenSees有限元分析程序,基于p-y曲线建立了土-结构一体化桩基单墩模型,选择40条实际岩石场地地震记录作为输入,开展了考虑土-承台动力相互作用的桩基桥梁地震反应分析。结果表明,考虑土-承台动力相互作用后,结构的基本周期会减小,墩底曲率会明显增大,桩顶曲率会大幅减小,但墩顶位移的减小可以忽略。

某2号综合楼结构抗震超限分析

某2号综合楼为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。因二层多功能厅需要大空间,在三层楼板设置大开洞,在四层楼面处设置转换框架;结构竖向有两次体型收进,结构不规则项较多,属于超限高层,需对该楼进行抗震超限设计。对整体结构进行了小震弹性分析,采用两套软件进行对比计算,相互校核,并且采用弹性时程分析法进行补充计算,确保结构计算的准确性。对设防地震和罕遇地震时关键构件的各项验算,除保证在多遇地震时结构完全处于弹性状态外,还通过专项分析及采取加强措施后,使抗震设计达到应有的性能目标,确保结构的安全可靠。

不同承台结构形式对大跨刚构桥抗震性能的影响分析

为探究高烈度区不同承台结构形式对大跨预应力混凝土连续刚构桥梁抗震性能的影响,以某座108 m+188 m+108 m双幅双肢薄壁墩连续刚构桥为工程背景,采用时程分析方法对该桥进行三向激励,对比研究纵联横离式、纵联横联式、纵离横离式、纵离横联式共4种承台结构形式对两幅桥墩柱和桩基内力、位移动力响应的影响。结果表明:采用纵离的承台形式在纵向地震下,桩基内力需求降低了30%~70%,墩柱内力需求降低了26%~33%,且与纵联的承台形式相比,桩身拉力减少较多;采用横联的承台形式在横向地震下,桩身轴力需求降低11%,且基本不存在拉力,桩基和墩柱的内力响应虽分别增大30%和16%,但与纵向减小量的相比,增加幅度较小。因此,为提高特大桥全寿命周期的安全性和经济性,对于以地震响应为控制设计核心要素的高烈度区大跨连续刚构桥梁,建议采用纵离横联式的承台结构形式。

预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能研究

为研究预应力混凝土钢管桁架叠合底板受力性能及各个结构要素对预应力混凝土钢管桁架叠合底板整体受力性能的影响,采用ABAQUS有限元软件建立模型并对数据进行分析,计算得出叠合底板试件的荷载-跨中挠度曲线关系,并将有限元计算的数据与既有试验数据进行了对比.发现有限元软件计算模拟的荷载-跨中挠度曲线关系变化与试验测得数据基本一致,在此基础上,研究了钢管直径、钢管壁厚、底板跨度、预应力筋数量、预应力大小、混凝土强度、砂浆强度等因素对预制板承载力的影响.研究结果表明:预应力大小、钢管壁厚、预应力筋数量、灌浆料强度、叠合板跨度对叠合板承载力影响较大,混凝土强度对叠合板承载力影响较小.

高烈度区某旋转斜柱框架-核心筒超限高层结构设计要点分析

昆明某147.5m超高层建筑,共37层,其中12~35层外框架绕平面形心相对下层旋转,共旋转30°,采用钢管混凝土框架-钢筋混凝土核心筒混合结构体系。根据旋转斜柱的特点,结构设计采取了针对性的分析方法,制定相应的性能目标并提高了关键构件(框架柱、底部加强区剪力墙、楼板)的抗震性能。利用YJK、ETABS及SAUSAGE软件对结构进行了不同性能水准地震作用下结构承载力、变形及稳定性分析,重点验算旋转斜柱对结构整体性能、楼板、核心筒等构件的影响以及斜柱本身的抗震性能,并采取针对性抗震构造措施。另外,采用MIDAS FEA实体有限元分析了斜柱关键节点的可靠性。结果表明:结构在不同性能水准地震作用下的各项设计指标均满足相关规范要求;水平力形成的扭矩在各种工况下的传递路径均有效可靠,各构件可实现预期的抗震性能目标,结构设计方案是可行且安全的。

北京2022年冬奥会冬季运动综合训练馆复杂超限高层结构设计

冬季运动综合训练馆为复杂超限高层建筑,建筑高度30m,采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。本工程场馆部分、教学及宿舍部分为相对规则的建筑,因建筑功能及建筑外形等要求,两部分相对规则的建筑相互组合,形成通过较少楼板连接的弱连接建筑,同时存在扭转不规则、平面开大洞、斜柱等多项平面及竖向不规则情况。系统地介绍了针对结构多项超限的设计对策、计算分析方法,根据构件的重要性提出相应的抗震性能目标,并采取相应抗震加强措施;对弱连接的部位采用零刚度模型进行构件内力分析,按照分析结果对连接部位进行加强处理;对整体模型和分塔模型进行对比分析计算。结果表明,通过补充分析及多种构造措施加强,结构能满足预期抗震性能目标要求。

一向少墙结构扁柱-楼板节点有限元分析及设计建议

在一向(X向)少墙结构中,Y向剪力墙与楼板组成扁柱-楼板框架,承担X向的部分水平力;与双向剪力墙结构不同的是,一向少墙结构中楼板发挥的作用不仅是传递楼面竖向荷载,同时也要作为扁梁传递水平荷载。通常楼板的设计仅考虑竖向荷载,支座底筋的锚固长度未按纵向受拉钢筋的要求设计;为方便安装,叠合楼板支座底筋的锚固长度仅为墙厚的一半。因此对扁柱-楼板节点在少墙方向水平力作用下的受力性能进行数值模拟研究,分别对采用叠合楼板与现浇楼板的扁柱-楼板节点进行了分析及比较,采用正向单调水平位移加载的方式模拟多遇地震、设防地震和罕遇地震作用,以获得节点在不同地震水准下的受力性能及破坏模式。分析结果表明:采用叠合楼板与现浇楼板的扁柱-楼板节点破坏模式接近,均为楼板面外抗弯屈服;采用叠合楼板与现浇楼板的节点极限抗弯承载力接近;楼板支座底筋锚固长度不低于15倍直径时可实现底筋受拉屈服。根据分析结果提出了一向少墙结构的设计建议。

某复杂综合楼结构难点分析与设计

某综合楼存在扭转不规则、竖向构件转换、楼板不连续、局部穿层柱等多项不规则。为提高结构抗震性能,本项目采用性能化抗震设计方法,用多种软件进行小、中、大震作用下的分析和设计,补充时程分析,并对大悬挑、大开洞板等进行专项分析设计。结果显示:结构抗震评价可靠性较高,能达到预设的C级性能目标;大震下的弹塑性层间位移角满足相关规范要求;大悬挑看台在有节奏运动激励下的舒适度满足要求;跃层柱不会发生失稳破坏;大开洞楼板加强应力集中区域配筋,能满足地震下水平力的有效传递。

某市民中心超限结构设计

市民中心存在凸凹不规则、楼板不连续、顶层多塔、斜柱、穿层柱等不规则项,属于超限高层建筑。为确保结构具有足够的抗震能力,采用性能化抗震设计方法,制定了合理的抗震性能目标。采用不同软件对结构进行多遇地震、设防地震和罕遇地震下的计算分析,结果显示本工程能够满足预设的抗震性能目标且有一定的安全储备。此外还根据结构的特点,针对楼板薄弱部分进行了相应的分析,并根据分析结果对楼板进行设计及加强。

临沂市北京路沂河桥桥头堡结构设计分析

北京路沂河桥东、西两岸分别设置4座桥头堡,结构形式为四柱围合的框架结构,与拼宽桥桥墩共用承台桩基础。地震作用分析同时考虑建筑与桥梁设计的最不利荷载作用,对桥头堡在桥面位置、承台桩基础、楼顶平台3个薄弱部位进行重点分析。首先介绍了桥头堡主体结构在地震作用下不会与拼宽桥发生碰撞;其次分析了合并承台后会改变群桩基础中各桩位的受力情况,受桩-土-结构相互作用体系的影响会增大拼宽桥墩身荷载和桩基础总地震荷载;最后对观光厅立柱和核心筒进行抗震分析,并介绍了避免顶部平台剪力滞效应所采取的措施。

城市桥梁全预制装配设计与施工技术研究

随着对标准化、工业化、快速化的呼声不断增加,对施工期间交通组织的要求不断提高,促使需要对如何提高预制装配率进行进一步研究。回顾预制装配技术的发展过程,结合实际工程,总结城市桥梁常规的立柱和盖梁预制装配技术,提出大体积盖梁和承台预制装配的设计施工方案。

高速铁路无砟轨道施工工装设备研究

无砟轨道施工工期短、质量问题频发,控制无砟轨道施工质量的关键因数主要有:原材料质量,合理的配合比及拌合质量,施工作业质量,工装设备质量。由于工人操作水平良莠不齐,工人流动幅度大,且施工项目周期和地点不固定,难于固定工人的操作岗位。从工装设备改进方向去研究是提高无砟轨道施工效率、提升无砟轨道施工质量最经济便捷有效的方法,主要从无砟轨道工装设备展开研究,使混凝土操作水平一般的工人经过简单培训就能胜任相关工作,从而提升无砟轨道的施工质量。

地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换工程计算分析

为有效计算地铁隧道盾构穿越高架桥桩基托换施工前后桥梁承台及桩基受力的变化情况,保证桩基托换工程的顺利进行,现依托厦门市轨道交通6号线隧道盾构下穿跨杏林湾路高架桩基托换工程,结合桩基托换工程特点和工程现场的实际情况,利用MIDAS/fea与MIDAS/civil建立桥梁桩基托换三维数值模型和梁单元模型,并通过该模型对施工现场的桥梁桩基托换工程进行数值计算,重点分析桩基托换施工中新建承台及桩基承载力的变化情况。据此提出桩基托换施工质量的控制措施,保障桩基托换工程质量,为类似工程的顺利建设提供理论指导与参考。

固态激光雷达技术在地铁浮置板轨道基底混凝土浇筑中的应用

由于激光雷达采集目标距离和速度信息精确、能实现目标探测和成像等优势,本文通过分析轨道基底混凝土浇筑的质量控制薄弱环节,并针对其中混凝土摊铺不均匀的问题,创新性的提出将固态激光雷达技术应用在料斗上,通过比较实际与理论浇筑面的混凝土体积差,即混凝土盈亏量,从而采取措施以满足要求。该方案能够实现混凝土料快速摊铺均匀,缩短基底混凝土浇筑时间,提高了基底偏差控制及施工效率,为地铁浮置板轨道基底混凝土浇筑施工的智能管控提供了参考。

不同计算模型下圆形水池底板内力分析

弹性地基上的底板设计,是水池结构设计的重点和难点。不同的计算模型与实际情况均有出入,计算所得的结果也会不相同,甚至出入较大。本文对两个实际工程中的圆形水池结构,采用有限元分析软件MIDAS GTS NX,分别建立反力直线分布假定模型、Winkler地基模型和弹性半空间地基模型,进行数值模拟计算。通过对底板变形和内力的对比分析,探讨壁板、底板与地基间的相互作用,为圆形水池结构设计提供理论指导。

CRTSⅢ型板式无砟轨道施工质量提升措施

本文针对CRTSⅢ型板式无砟轨道施工过程中易出现的底座限位凹槽裂纹、伸缩缝破损和轨道板上浮量过大等问题,提出了相应施工工艺创新解决方法:(1)为减少底座限位凹槽边角裂缝并保持限位凹槽外观质量,设计了含倒角的限位凹槽定型模具并在凹槽边角处加设了防裂钢筋网;(2)为保证底座伸缩缝的施工质量,重新设计了伸缩缝横隔模板,优化了底座伸缩缝施工工艺;(3)为防止自密实混凝土灌注过程中漏浆并控制轨道板上浮量,改进了轨道板压杠结构。通过以上技术改造,提升了底座施工质量,优化了施工工序,保证了轨道板铺设的整体质量。

柔性承台下复合地基应力和沉降计算研究

柔性承台下复合地基的受力性状与刚性承台下复合地基有很大差别,常用的复合地基应力和沉降计算理论均基于刚性承台下复合地基,使计算值与实际值相差较大。利用Mindlin解与Boussinesq解联合求解柔性承台下复合地基的附加应力,可以得到与实际较符合的应力分布。利用Vesic小孔扩张理论计算桩体刺入柔性承台的量,并对分层总和法求得的沉降进行修正,可以得到与实测接近的沉降计算值。

桩-土-承台结构在波浪力作用下的力学效应分析

在港口桥梁工程和海洋工程中,一般将桩从桩-土-承台结构中分离出来,单独计算波浪力对桩的作用。在提出波浪力作用下桩-土-承台结构相互作用模型的基础上,结合工程算例,进行了桩-土-承台结构在波浪力作用下桩的荷载和弯矩计算分析,结果表明:在不考虑波浪力的情况下,计算结果跟规范方法较为接近,验证了桩-土相互作用模型的适用性。在此基础上迭加波浪力,将波浪力和桩-土-承台作为一个完整的系统研究,随着承台所受外力、波浪力、桩侧地基土的变化,分析了桩-土-承台结构在波浪力作用下的受力效应。

柔性基础下水泥搅拌桩复合地基分析与设计

结合工程试验及模型试验结果,对水泥搅拌桩复合地基在柔性基础及刚性基础下的工作性状进行了分析,并对柔性基础下水泥搅拌桩复合地基设计方法进行了探讨。

大体积混凝土基础底板温度控制

本文介绍了大体积混凝土温度场的伽辽金法的应用,并对大体积混凝土底板进行了温度场预测计算和现场测温,并对预测和实测的结果进行了比较分析。