采用大直径灌浆套筒连接的预制桥墩抗震性能研究

为探究墩台处采用大直径灌浆套筒连接的预制装配式桥墩抗震性能,进行拟静力试验及有限元分析。设计、制作2个采用大直径灌浆套筒(主筋直径40 mm)连接的预制装配式桥墩(预制桥墩)及1个现浇桥墩开展拟静力试验,对2类试件的试验现象、破坏形态、滞回曲线和承载能力进行对比分析,并采用有限元法对预制桥墩混凝土、套筒及连接钢筋的受力性能进行研究。试验结果表明:在水平循环荷载作用下,预制桥墩与现浇桥墩一致表现为弯剪破坏,但墩底区域破坏形式不同,现浇桥墩主要表现为柱脚混凝土大面积压碎,而预制桥墩的破坏现象更为严重,集中表现为套筒四周混凝土成块压碎剥落;相较于现浇桥墩,预制桥墩的承载能力平均值偏小5.2%,位移延性系数平均值偏小2.7%,预制桥墩力学性能与现浇桥墩相当。有限元分析结果表明:预制桥墩会在套筒顶部和桥墩底部出现2个塑性区,且预制桥墩中大直径灌浆套筒的受力状态以轴向受力为主,按照轴向受力进行套筒设计可满足其在桥墩结构中的受力要求;预制桥墩在墩底混凝土破坏后,其主筋和灌浆料仍保持可靠粘结,采用大直径灌浆套筒连接的预制桥墩抗震性能良好。

砂卵石层上大直径扩底短墩竖向承载性状

根据同一场地砂卵石层中一组土的深层静载荷试验、一组纯摩擦桩和两组原型扩底墩的竖向承载力静载试验,分析了埋深在6.20～6.75 m处的扩底短墩的荷载传递性状。结果表明,可用直接试验法和间接试验法确定扩底墩的竖向承载力。以卵石层为持力层的S3试验墩的极限承载力为7 250 kN,其中端阻力达6 890 kN,占95 %;以砂层为持力层的S2墩的极限承载力为2 330 kN,端阻力占85 %。当墩顶仅沉降1.46 mm左右时,S3、S2墩侧摩阻力已充分发挥;在端阻力充分发挥时,S3、S2墩顶沉降则分别达92.64 mm和21.07 mm。直径相同时,扩底桩的竖向承载力远大于纯摩擦桩和直身墩。

砂卵石层上大直径扩底墩荷载传递性状研究

本文根据同一场地砂卵石层上一组摩擦桩、一组深层载荷和两组扩底墩的竖向承载力静载试验 ,分析了埋深 6 2 0～ 6 75m的扩底短墩的荷载传递性状。结果表明 ,可用直接试验法和间接试验法确定扩底墩的承载力 ;扩底墩的极限承载力以端阻力为主 ,占 85 %～ 95 %;墩端阻力充分发挥时的墩顶沉降远远大于侧摩阻力已充分发挥的墩顶沉降。

厚层黄土状土中扩底墩竖向承载性状

根据同一试验场地厚层非湿陷性黄土状土中8根大直径扩底墩、2根等直径桩的竖向承载力静载试验,对扩底墩的竖向承载性状进行了研究。结果表明,在其他条件相同时,随扩底墩直径D的增大,虽单位面积极限端阻力有不同程度的降低,但墩的极限承载力Qu增大;当D和墩身直径d不变时,总极限侧阻力所占墩顶极限荷载的百分比随长径比L/d的增大而增大;d不变时,随长径比L/D的增加,各墩的墩顶荷载呈起伏变化,总端阻所占百分比(比等直径桩大)相应降低,平均极限侧阻力(比等直径桩小)相应增大,而L/D=3时,其承载性状较好;在扩底墩墩身直径d与等直径桩相同、入土长度相当的情况下,前者承载力比后者大,且沉降小。

大直径扩底墩墩帽及基础梁(拉梁)设计

通过分析墩帽及基础梁(拉梁)的受力状态,提出了墩帽及基础梁(拉梁)的设计方法.

超大直径深孔钻孔桩单桩墩柱施工

嘉绍跨江大桥北岸水中区引桥采用单桩独柱型桥墩,墩身由底节圆柱形直线段和顶节双向展开段2部分组成,墩身高度为17.105～42.185 m。桥墩采用定型钢模板施工,模板内贴透水模板布,墩身浪溅区(标高+9.0 m以下)钢筋采用环氧涂层钢筋,同时混凝土掺加复合氨基醇类多功能活性钢筋阻锈剂。介绍桩与柱连接施工、墩身垂直度及平面位置控制、环氧涂层钢筋施工、透水模板布施工、阻锈剂施工、保护层控制等关键施工工艺。

近海码头大圆筒基床夹泥的砂砾挤扩灌浆桩加固法

针对长流油气码头海上重达千吨以上的大圆筒码头基床夹泥引起倾斜的工程问题,研究提出了砂砾挤扩灌浆桩的加固新方法,并进行了加固设计、现场施工和质量检测。检测结果表明,挤入淤泥和粉土中的纯砂砾柱平均直径达到55～82cm,28d龄期时水泥砂砾灌浆体取芯的抗压强度达到4.3～11.4MPa。工程竣工使用1年状态良好,表明砂砾挤扩灌浆桩的提出和应用取得圆满成功。

夹泥基床的砂砾挤扩灌浆桩加固法

针对长流油气码头海上重达1000 t以上的大圆筒码头基床夹泥引起倾斜的工程问题,研究提出了砂砾挤扩灌浆桩的加固新方法,并进行了加固设计、现场施工和质量检测.检测结果表明,挤入淤泥和粉土中的纯砂砾柱平均直径达到55～82 cm,28 d'龄期时水泥砂砾灌浆体取芯的抗压强度达到4.3～11.4 MPa.工程竣工使用一年状态良好,表明砂砾挤扩灌浆桩的应用取得圆满成功.

高层建筑中的大直径扩底墩

大直径扩底墩受力明确,承载力大,施工简便,造价低廉,在高层建筑结构地基基础设计中得到广泛应用.由于国家没有统一的规程,各地设计不一,本文根据有关规范及资料从墩的工作状态、受力性能、纵向钢筋配置、墩帽及拉梁设置、墩身轴压比及墩的检测等方面进行综述,以便设计人员参考.

深大直径调压井检修门闸墩结构优化

某引水式水电站上游调压井和压力管道检修门闸墩同在一个大井内,阻抗板以上最大水头为113.9 m,检修门闸墩高116.9 m,检修闸门槽上游设置胸墙或连系梁,不仅直接影响混凝土结构受力,也影响混凝土结构整体滑模浇筑。采用三维有限元法计算分析不同的检修门闸墩结构体系和调压井衬砌结构与围岩相互作用。结果表明:上游胸墙或连系梁对其下游墙的拉应力降低幅度分别为5.3%~49.9%和2.4%~23.5%;检修闸门槽上游不设置胸墙或连系梁,截面配筋最少,而设置胸墙或连系梁的配筋面积分别增加13.6%和10.0%。检修闸门槽上游不设置胸墙或连系梁可行,实现了调压井上部井筒混凝结构整体滑模浇筑,值得同类工程借鉴。

高层建筑及重型厂房基础设计中应用大直径扩底墩

结合万科东源大厦桩基础设计中的实践经验 ,对冶金矿山及高层建筑中经常采用的人工挖孔大直径扩底墩进行阐述和分析。

基于大直径钢筋的装配式桥墩有限元分析研究

为研究大直径钢筋UHPC灌浆波纹管连接的装配式桥墩的抗震性能,设计和制作了大直径钢筋UHPC灌浆波纹管连接装配式桥墩试件进行桥墩拟静力试验,对比分析大直径钢筋采用理想弹塑性模型以及Clough本构模型时有限元的模拟效果。研究结果表明:大直径钢筋UHPC灌浆波纹管连接装配式桥墩呈现出以弯曲破坏为主的延性破坏;滞回曲线出现轻微捏拢,存在钢筋-混凝土的黏结滑移;构件达到峰值荷载后进入强度稳定段,直至墩柱内纵筋断裂。大直径钢筋采用Clough本构模型能够较好地模拟出构件的捏拢效应,通过有限元计算所获得的滞回曲线与试验滞回曲线吻合良好,但对于卸载刚度和残余位移的模拟效果略差于采用理想弹塑性模型。

大直径扩底桩在洛阳和顺园高层建筑中的应用

鉴于洛河阶地黄土—卵石二元结构特征,采用大直径扩底桩基础,可以充分发挥卵石层强度高、地层稳定的特点,经济上合理,技术上具有明显的先进性,实践证明洛阳和顺园高层建筑工程采用大直径扩底桩基础方案取得了很好的效果。

谈山区高速公路桥梁设计方案比选

结合河北省某高速公路工程实例,从设计合理、施工方便、经济适宜等角度入手,对山区高速公路高墩桥梁方案进行了比选,并依据实际条件给出了适合地形、地貌等条件的推荐方案,为类似工程设计积累了经验。

防城港钢铁基地20万吨级矿石码头结构选型

随着沿海港口大型化的发展,码头结构的设计等级也在不断提高,因地制宜地选择合适的码头结构型式是码头建设中研究的关键内容之一。通过对防城港钢铁基地20万吨级(结构兼顾25万吨级)矿石码头结构的选型分析,采用不设消浪孔的大直径圆沉箱方案,该思路可供其它类似工程设计参考。

顶管隧道穿越独墩单桩人行天桥施工影响研究

独墩单桩人行天桥抗侧向变形能力差,大直径顶管隧道穿越独墩单桩人行天桥施工过程中,土体卸荷产出偏心荷载,会对其产生较大影响。在分析独墩单桩人行天桥变形控制标准的基础上,应用数值模拟方法,深入研究了大直径顶管隧道施工过程中,桥体结构的应力和变形特征,并与其变形控制标准进行了对比分析。

大直径桩结合无柱墩防水板技术分析

地下室结构设计是一个量大面广的工程项目,即使对地下室结构选型做出较小的优化,也可能给工程带来较大的经济效益。近期在实践工作过程中所提出大直径桩结合无柱墩防水板结构型式,着重对采用一柱一桩(大直径)多层地下室情况下防水板进行分析。

大直径人工挖孔扩底桩墩设计及应用

文章通过工程实例介绍了大直径人工挖孔扩底墩基的设计要点,并简述设计体会及应用时需注意的几个问题。

大直径桥墩深水基础爆破施工基岩损伤数值模拟

基于显式动力学有限元方法ANSYS/LS-DYNA建立大直径桥墩基础模型,模拟了水下桥墩基础分区爆破开挖过程,对基础岩体损伤进行了分析。主要研究结果如下:随着爆破开挖的分步进行,地基的损伤范围也逐渐向外和向下扩展;距离开挖区越近的点,累计损伤次数越多,损伤程度越大,而距离爆区较远的点,损伤累积次数较少,最终损伤程度也较小。

翔安大桥装配式墩台冷滚压螺纹预应力钢筋微观组织与力学性能研究

结合厦门市翔安大桥装配式墩台节段预应力系统连接设计,对预应力连接系统中冷滚压螺纹预应力钢筋的力学性能开展研究。进行了75 mm直径冷滚压螺纹预应力钢筋横截面组织分析、单轴拉伸试验及疲劳性能试验研究。研究表明:75 mm直径冷滚压螺纹预应力钢筋横截面组织存在一定不均匀性,调质热处理工艺具有改进空间;冷滚压螺纹预应力钢筋的单轴拉伸应力-应变曲线无屈服平台;兼顾计算效率和计算精度,建议设计阶段结构计算模型中冷滚压螺纹预应力钢筋采用多折线模型进行计算,并且正常使用阶段,钢筋设计要求的张拉应力上限低于屈服点σ0.2;改善调质热处理参数可有效提高冷滚压螺纹预应力钢筋的疲劳性能。