Finite element analysis of displacements of double pile-column bridge piers at steep slope

In order to study bearing characteristics of bridge pile at steep slope under complex loads in mountians, according to double pile-column bridge piers engineering at steep slope and test models in laboratory, finite element analysis of pile-column bridge piers was carried out using software ADINA under different loadings, such as horizontal loading in the longitudinal direction along bridge, vertical loadings, slope top loadings and complex loadings. The numerical simulation results show that displacements of front pile pier top and back pile pier top are different under horizontal loadings in the longitudinal direction along bridge or vertical loadings, the displacements of front pile pier top are higher than those of back pile pier top, and its difference increases with the increase of loadings. Vertical displacements will also appear under slope top loadings, and displacements of front pier top are higher than those of back pier top too, while its difference reduces with the increase of loadings. Displacements of both front pile pier top and back pile pier top under comlex loading are larger than those under single loading.

黄土地区洞桩法地铁车站边桩和中柱的受力变形机理

[目的]为了确保黄土地区洞桩法车站施工过程中重要竖向承重构件的稳定性,需要对施工过程中边桩和中柱的受力变形机理进行研究,并对最不利受力阶段边桩和中柱提出变形控制措施。[方法]以西安地铁2号线何家营站为研究背景,通过数值模拟与现场监测的方法,对施工过程中边桩的水平位移、钢筋内力、水平土压力及中柱应变展开研究。[结果及结论]扣拱施作以及站厅层和站台层土体开挖是边桩水平位移最不利的三个阶段,在这些关键阶段施工时,应在结构内部架设钢支撑并适当加固已扰动的地层;在桩梁和扣拱施作中,边桩主筋承受轴向压力,而在站内剩余土方施工阶段,边桩背土侧的钢筋由轴向压力逐渐转化为轴向拉力,且随着边桩埋深的增大,钢筋的轴向拉压力增长变缓;在扣拱初期支护施作中,土压力在边桩埋深6.6 m处达到最大值34.5 kPa,且随着边桩埋置深度增大,边桩的桩侧压力增长速率显著,因此车站内侧的土方开挖是控制边桩迎土侧土压力大小的关键阶段,必要时对桩后土体进行注浆加固有利于提高桩基的承载力;中跨扣拱施工时,中柱的应变呈现出先减小、后增大的趋势。

广交会展馆四期扩建工程展厅转换层结构选型及设计若干问题分析

广交会展馆四期扩建工程项目包含展厅及其他功能建筑单体。其中,展厅设缝分为四个分区结构单体,各单体结构平面尺寸均为207m×90m,地上2层、地下1层,主体结构采用钢筋混凝土框架结构,屋盖采用带预应力的倒三角形立体桁架。展厅与地铁28号线隧道、市政隧道(双塔路隧道、会展西路隧道)相互交叉重叠。综合分析地铁线隧道、双塔路隧道多重避让条件、与展厅相对位置关系以及展厅上部使用荷载大等因素,提出交叉重叠区域共建展厅转换层及双塔路隧道结构方案,共建区横跨地铁线隧道以转换展厅上部框架柱。通过对转换层不同结构类型、不同梁截面形式进行比较,以确定最优选型方案,并对整体结构及关键节点进行分析。提出隧道施工盖挖逆作法,针对传统中间桩柱节点存在的弊端,提出利于现场施工、质量保障的改进方案。

h型双排桩在山地建筑边坡工程中应用

针对山地建筑边坡受用地限制而常用挡墙不太适用的问题,提出了h型双排桩结构形式,其由冠梁、腰梁、盖板、前排桩及后排桩组成。首先,假定h型双排桩的上部山体为滑裂体,采用传递系数法计算剩余下滑力,与双排桩抗滑力进行比较,判断边坡整体稳定性;假定h型双排桩为悬臂二阶柱结构,计算结构变形,判断变形是否满足正常使用要求。其次,依托某边坡工程进行实例论证,该工程竣工已近两年,监测数据表明边坡处于安全稳定可控状态。最后,h型双排桩解决了山地建筑边坡用地受限的难题,双排桩强有力的结构形式提高了悬臂式挡土高度,且双排桩盖板可兼作山地建筑的室外用地使用。

横坡段桥梁双桩双柱式结构受力特征与解析模型

山区桥梁基础不可避免地建立在陡坡上,不稳定斜坡变形或破坏将会对上覆桥跨结构安全造成严重威胁,亟需研究高效、可靠的力学模型。首先,对横坡段桥梁双桩双柱式结构划分不同特征段,分析其受力特性;其次,考虑桩土相互作用和桩顶变形协调关系并引入边界条件,建立适用于横坡段桥梁双桩双柱式结构内力及位移的简化模型;第三,综合考虑P-Δ效应及盖/系梁对桩柱受力影响,引入相邻特征段满足的连续条件(即位移、转角、剪力及弯矩连续),建立挠曲微分方程并以MATLAB为平台编制相应计算程序,提出横坡段桥梁双桩双柱式结构基础内力及位移的幂级数解;最后,将模型结果与有限元计算结果对比,验证模型的可靠性。研究结果表明:本文提出的模型将桥墩与桩基础视为整体,对于多道系梁的结构分析该模型同样适用;模型考虑了横向联系对两桩轴向力和弯矩的分配,可获取横向联系中的横向力;模型不需要假设自由段剪力和迭代计算。随着剩余下滑力增大,结构各特征段前后桩位移和弯矩明显增加;横向联系对桩基位移及内力进行了重新分配,有较强的约束作用,能够较好地改善前后桩受力与变形情况。

桩柱在重锤冲击下的理论计算分析

研究了桩柱在重锤冲击下的理论计算。建立了重锤对桩柱冲击的动力方程,利用桩柱顶位移对时间导数,与桩柱顶位移对位置导数的关系,推导出了重锤对桩柱顶的冲击力公式。算例分析表明,该方法对计算冲击荷载具有较高的精度。

既有建筑增设地下空间结构转化桩柱一体施工技术研究

既有建筑增设地下空间工程中,常规桩基施工工艺通常因施工空间限制,无法在既有建筑内部进行。对此,创造性提出了桩柱一体的概念,可有效解决既有建筑内部桩基施工高度受限的问题。从桩柱一体设计、桩柱一体关键节点、桩柱一体施工工艺等几个方面,分析总结了桩柱一体工艺施工技术要点。桩柱一体技术作为新型施工工艺,可有效提高工程质量与经济效益。

黏性土中钢管桩振动起拔土体损失与应对措施

钢管桩作为一种快捷、绿色和可回收的支护结构被广泛关注,但是,钢管桩在振动回收过程中土体损失引起的环境效应是关注的焦点.提出了振动拔桩过程简化模型,依据振动极限状态下“桩+土柱+锤”的动力平衡公式和拔桩条件,以黏性土层厚度和侧阻力标准值为判别指标,建立了黏性土场地拔桩土柱预测模型.根据苏州、淮安和盐城黏性土地层项目的原位拔桩试验,验证了预测模型和计算方法的合理性.基于试验结果,指出在黏性土场地中,土体损失引起的环境效应预测模型的准确性取决于土层侧阻力、上覆土层和土体剪切变形,并提出了消除环境效应的措施,确保周边环境的安全.

关于逆作法“桩柱”施工工艺的研究

逆作法施工工艺在深基坑施工中应用广泛,具有节约工期、降低能耗、施工灵活等特点,其还可满足特殊节点的施工技术要求。基于此,研究通过分析某项目中使用的逆作法“桩柱”施工工艺,充分展示了逆作法施工工艺的优点。

柱锤冲扩桩技术在杂填土路基处理中的应用

随着城市化发展,生产建设过程中产生的大量建筑垃圾堆积形成的杂填土层不仅造成了严重的环境污染,也因其可压缩性高、成分复杂和结构松软严重影响公路工程建设。合理地利用这些建筑垃圾并且增强杂填土层的承载性是目前城市发展和工程建设的重要课题。依托山西省阳城县滨河东路延长线坡底段综合工程项目,对K0+000-K0+650路段路基下的深厚杂填土层展开研究,通过室内实验获取场地各岩土层物理力学性质,在此基础上针对不同的路基加固方案根据其在本工程中的适用性进行比选,结果显示柱锤冲扩桩作为一种在土桩挤密法和强夯技术基础上发展来的加固技术在本工程中的适用性较高。进一步对柱锤冲扩桩法的设计方案和施工工艺进行说明,最后通过单桩静荷载试验和复合地基静荷载试验验证路基加固效果,结果表明采用柱锤冲扩桩法加固后的路基,其承载力得到提高且满足设计要求。本次研究为杂填土路基的处理设计和施工提供了科学依据,同时也对柱锤冲扩桩法在杂填土路基中的应用效果进行了验证。

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区基础设计

中原文旅城欢乐世界一期雪世界高区采用了巨型钢框架结构体系,基础形式为群桩基础,满足了基础内力大、沉降控制要求高的要求。介绍了巨型框架结构以及基础设计内力大、沉降控制要求高等特点。以中原文旅城欢乐世界一期雪世界项目滑道高区的基础设计为例,详细介绍了该工程地质概况、桩型选择、基础设计原则;进行了基桩承载力计算和验算,并分别采用YJK和ABAQUS对基础的沉降进行分析。其中ABAQUS模型考虑了桩、土、承台的相互作用,克服了传统计算方法不能细致分析桩身弹性压缩、实体深基础侧阻力和应力扩散等的不足。

苏州中南中心工程桩永临结合坡道设计与施工

超深基坑安全与施工进度息息相关,土方开挖与转运速度是基坑施工进度的重要影响因素。苏州中南中心项目利用前期工程试桩、试验锚桩及一柱一桩永临结合作为临时运输坡道竖向支撑,节约深基坑土方开挖过程中转土、吊土时间,有效加快施工进度,确保基坑安全,同时节约成本,取得良好综合效益。

地下室工程“桩墙合一”技术优化及应用

为解决基坑作业面狭小问题,兼顾减少土方施工工作量、节约资源、节省造价,论文基于重庆某工程实例,简述“桩墙合一”技术优化思路及应用,包括利用人工挖孔桩与旋挖灌注桩形成咬合桩,代替原方案地下连续墙,采用环形支撑,实现咬合桩与地下室外墙合一、水平支撑与地下室结构板合一、内支撑格构柱与结构柱合一等;同时,对优化方案进行工期和经济效益对比分析。实践表明,该“桩墙合一”优化方案保证了施工安全和质量,经济效益可观,可为同类工程提供参考。

大连湾海底隧道北岸防撞结构研究

大连湾海底隧道北岸高于原海床面K0+785—K0+988段易受船撞风险影响,需要采取防撞措施,结合施工难易程度、环保、造价等因素,在满足工期要求的前提下,提出了一种由没顶圆沉箱、立柱桩和现浇墩台组成的透水式重力墩基础作为防撞结构。并结合防撞墩的结构形式、主要荷载,用有限元法和规范法对防撞墩结构的整体稳定性、立柱桩的承载能力进行分析计算。结果表明该透水式重力墩防撞结构各方面均可满足工程使用要求,可为今后类似结构的施工提供设计参考。

软土地区高层建筑一柱一桩全逆作施工技术的运用

本文主要探究了一柱一桩全逆作施工技术在软土地区某高层建筑中的应用。地质勘察结果表明施工区域软土分布较广、地下水位较高,在钢管混凝土桩施工前利用降水井进行降水,然后开挖桩孔并在成孔质量检查通过后放入钢筋笼、浇筑混凝土。把钢立柱嵌入钢管混凝土桩中,利用柱底定位靴微调钢立柱的位置和垂直度,保证位置精确、垂直度合格。在全逆作施工中除了做好钢立柱与钢筋混凝土桩的节点处理外,还运用了环板焊接工艺进行钢立柱与梁板的加固,保证了建筑基础部分的稳定性,为一柱一桩全逆作施工提供了经验借鉴。

洞桩法施工支护结构的受力特性及沉降分析

采用Midas-GTS NX有限元模拟软件,建立三维模型,模拟洞桩法施工,对洞桩法地铁车站施工过程中的支护结构受力特性进行深入分析。研究涵盖了从边桩条基施工到钢管柱施工,再到扣拱施工和车站主体结构施工的整个过程。通过对拱部结构应力分析、边桩应力与沉降分析,以及钢管柱的轴力和沉降分析,揭示了施工过程中的应力转化、应力集中、应力突变和结构沉降差异性变化规律,为采用洞桩法进行地铁站施工提供技术指导。

型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的研究

为确保内支撑体系在基坑开挖和主体结构施工过程中能够可靠地进行竖向传受力,并能在计划工期内以及成本可控的前提下完成立柱桩的施工,需要研究一种新的型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的方法。以横沥地下空间工程子项目2北段项目为例,通过方案比选、技术分析,确定了型钢格构柱与立柱桩钢筋笼连接固定的做法,并分析了其现场应用。经过现场施工实践,该连接固定方法具有应用上的创新性,可为类似项目提供一定的施工经验。

深水库区钻孔平台方案比选及成孔锚固施工技术研究

结合温岭至常山公路遂昌湖山至黄沙腰段工程红星坪大桥施工条件,单桩独柱墩7 m×58 m跨径桥梁在深水库区、大落差、硬质裸岩地质条件下,从安全、工期、经济性和适用性方面选定施工便捷、安全可控且成本可控的固定平台+联络通道施工方法。同时介绍平台成孔锚固工艺,为类似工程提供借鉴。

大直径高精度后插法逆作柱施工垂直度控制

对于采用盖挖逆作法施工的结构,其临时竖向支撑体系是逆作施工的关键结构,一般为一桩一柱形式,施工方法有先插法和后插法两种,北京城市副中心站综合交通枢纽工程02标段逆作柱采用后插法施工,该建筑B3层为国铁轨行层,对逆作桩柱的施工精度要求非常高,通过对后插法逆作桩柱施工工序分析,可分为两个施工阶段,分别为逆作桩施工阶段和逆作柱植入施工阶段。分析逆作桩柱施工的两个阶段,研究在深厚砂层地质条件下,对后插法逆作桩柱的关键工序:逆作桩成孔、逆作柱加工精度、逆作柱植入施工等,分别制定相应的控制措施,确保逆作桩柱达到设计精度。

全钢结构基坑支护若干问题分析

为分析采用全钢结构基坑支护设计与施工的技术特点,文章以南京某基坑工程的设计和实施为背景,对钢板桩与钢围檩连接、钢立柱与钢支撑连接以及钢立柱止水等技术措施做了较为详细的介绍,并对比分析了基坑水平位移计算和实测情况。结果表明:计算和实测的基坑水平位移变化趋势基本一致,且开挖至坑底时实测的水平位移值略小于计算值,而拆除支撑时实测的水平位移值明显大于计算值,但整个基坑处于安全状态,常见问题的技术处理措施在工程实践中取得了较好的效果。