承台结构形式对分幅连续刚构桥地震响应的影响研究

为选择合理承台结构形式,以满足地震高烈度区分幅连续刚构桥的抗震性能,以G75兰临高速公路上的一座(64+115+64)m分幅双肢薄壁墩连续刚构桥为背景,根据分幅连续刚构桥地震响应作用机理,采用MIDAS Civil软件建立桥梁空间杆系动力分析模型,利用设计反应谱法从桥梁纵向和横向进行激励,对比研究整体式、分离式2种承台结构形式的分幅连续刚构桥桥墩内力、位移响应能力与需求。结果表明:2种承台形式的桥梁均有一定抗震能力储备,采用整体式承台将增大桥梁整体刚度,提高基频,内力需求增加、位移需求减少,其中横向地震作用影响尤为显著;采用分离式承台,虽然位移需求有所增加,但优势明显;在以地震响应为主控设计的地震高烈度区,分幅连续刚构桥建议采用分离式承台设计。

三角形布桩下桩承式加筋路堤荷载传递效率研究

在同心圆土拱模型的基础上,引入等效桩帽的概念,对正三角形布桩下的桩承式加筋路堤的荷载传递效率进行研究。假设土拱是由三桩之间形成的同心半球土拱以及相邻桩间形成的同心半圆土拱组成,并考虑3D同心球土拱与2D同心圆土拱的荷载传递,以此对土拱效应进行分析。在上覆填土作用下,加筋体的弯沉假设呈抛物线状,并将每个桩帽分成6个拉膜区域,以此分析加筋体所传递的荷载。最后将土拱效应和拉膜效应共同考虑,引入待定系数α满足整体竖向应力平衡,推导三角形布桩下的桩承式加筋路堤荷载传递效率计算方法,并与已有文献数据对比分析验证所提出方法的有效性。研究结果表明:所提出方法的计算结果与实际工程数据相接近,可为工程实践提供理论参考。

桥梁桩基承台设计探讨

根据现行桥梁规范中的承台计算方法,探讨桩承台设计模式的运用和选择,并用工程实例对承台计算方法进行计算分析。

高桩承台桥梁驳船撞等效侧向荷载作用模式

为正确估计桥梁结构船撞下的需求,以中国通航水域广泛采用的高桩承台桥梁为对象,从荷载模式的角度开展了驳船等效侧向荷载研究。在构建船撞等效侧向力作用模式过程中,考虑了高桩承台基础的动力特点,将其简化成两自由度体系。基于两自由度模型的振动模态、驳船冲击谱及模态组合方法,推导出了确定驳船撞下桥梁等效荷载的新方法,并在算例中运用提出的方法与现有规范静力法进行了比较。结果表明:基于模态的等效荷载作用模式与规范静力法单点集中力形式存在显著差异;规范静力法精度低,仅简单放大荷载大小,但不改变作用模式时误差仍然较大,说明荷载作用模式在确定桥梁船撞需求与能力时至关重要;采用所提出的荷载模式计算时,结构响应与动力结果吻合较好,且其计算精度对质量比和墩身-桩基刚度比不敏感。