侧方堆载作用下高架桥群桩基础变形分析
0111;陈东;解析堆载作用下软土侧向变形对邻近桩基的影响;3000
解析堆载作用下软土侧向变形对邻近桩基的影响摘要:随着我国经济的快速发展,越来越多的高层建筑、桥梁等如雨后春笋般的出现,在进行建筑的过程中,面对的地形种类也越来越多,如软土地基等。
在地面堆载情况下,会引起自由土体的侧向位移,尤其是软土地基在受到地面堆载产生的土体侧向位移更大。
在堆载作用下的软土侧向变形产生的力学影响,会对邻近建筑的桩基产生推挤的作用,很容易将桩体破坏,影响建筑物的稳定性和安全性。
因此,研究堆载作用下软土侧向变形对邻近桩基的影响,对保证建筑的安全具有重要的意义。
关键词:堆载作用;软土侧向变形;桩基桩基在保障建筑稳定与安全方面具有着相当重要的作用,如果其附近的堆载负荷控制不到位,很容易引起桩体的变形,这对建筑的安全造成不利的影响。
过去对这种问题的认识不够,引起了许多的工程问题,并且还造成了许多的工程事故,例如:处于软土地基上的某企业,其原料车间地面堆载超过250kN/m2,这进行建筑设计的时候没有考虑到堆载引起的土层侧向变形对桩基的影响,最终导致了车间在使用期间桩体折断,造成了厂房坍塌。
由此可见,在软土地基上进行堆载的时候,应该充分的考虑堆载作用下软土侧向变形对邻近桩基造成的影响,在桩体承受的土压力范围内进行堆载。
一、软土地基上堆载作用下对邻近桩基的破坏方式软体地基上堆载导致的侧向变形造成地基沉降的同时,还会对位移场附近的桩基造成破坏,在堆载作用下引起的侧向变形对邻近桩基的破会方式有:(1)在堆载情况下,由于软土地基的性质,土体在受到挤压的时候,土体的流动性与塑性屈服,都会引起土体的侧向变形,进行对邻近的桩基产生推挤的作用,导致桩基发生侧向弯曲或者侧向位移,当推力过大的时候,还会引起桩体的折断。
根据相关资料显示,软土地基上的堆载高度引起的土体侧向位移,达到堆载高度的1.0%-2.0%,如此大的侧向位移产生的推力作用在邻近桩体上,很容易造成状体的变形和折断。
(2)堆载引起的土体固结沉降,能够引起邻近桩基产生负摩阻力,很容易引起差异沉降与附加沉降。
堆载作用下桥梁被动桩偏移受力分析及处理措施
Ab s t r a c t :To s t u d y t h e i n f l u e n c e s o f s t a c k e d l o a d o n t h e b r i d g e p a s s i v e p i l e s ,a b r i d g e wa s
MA Y u a n - g a n g , WANG Y a n — fe n ,CHEN Ch e n。
( 1 .Br i d g e S c i e n c e Re s e a r c h I n s t i t u t e Lt d . 。C h i n a Ra i l wa y Ma j o r Br i d g e En g i n e e r i n g Gr o u p ,
堆 载 作 用 下 桥 梁 被 动 桩 偏 移 受 力 分 析 及 处 理 措 施
马远 刚 , 王艳 芬 , 陈 晨。
( 1 . 中铁 大桥 局集 团桥科 院有 限公 司 , 湖 北 武汉 4 3 0 0 3 4 ;2 . 武汉 理工 大学 , 湖北 武 汉 4 3 0 0 6 3 )
a x i a l f o r c e d i s t r i b u t i o n i n t h e p i l e t o p s a n d p i l e s h a f t s i s n o t u n i f o r m a n d t h e n e g a t i v e f r i c t i o n a l r e — s i s t a n c e o f d i f f e r e n t d e g r e e s O C C U R S( t h e c l o s e r t o t h e s t a c k e d l o a d,t h e g r e a t e r t h e n e g a t i v e f r i c — t i o n a l r e s i s t a n c e wi l l b e ) . Th e ma x i mu m c r a c k wi d t h o f t h e p i l e s i s 0 . 0 8 mm a n d i s l e s s t h a n t h e
高速列车荷载作用下高架桥和地基振动分析
高速列车荷载 作用下高架桥 和地 基振动分析
边 学 成
( 江 大 学 建 筑 工 程 学 院 ,浙 江 杭 州 3 02 ) 浙 10 7
摘 要: 出了一种准解析方 法来分析高速列 车运行 荷载作用下 高架桥的动力 响应 。 提 着重考虑 了桥梁和地基 的动力 相互作用 。 通过动力子结构方法把研究对 象分成两 部分 , 一个是列车荷 载作 用下 三维高架桥 的有 限元振动模型 , 另
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第 1 第 4期 9卷 20 0 6年 1 2月
振 动 工 程 学 报
J u n lo b a in En ie rn o r a fVi r t gn e ig o
Vo . 9 No 4 11 . De . 0 6 c 2 0
实测的现 场振 动数据 , 对模型分析结果进 行了验证 。 文 中采用 日本 广 岛到大 阪之间 的新 干线 高架 桥
动口。Gre 提 出了在 频域 内求 解 分离 的车桥 系 ] en等 统 方 程 的新 方法 [, 8 采用 模态 叠 加 法并 结 合 傅 里 叶 ] 变换 来求 解桥 梁的 动力 响应 。C e g等 提 出 了一 个 hn 桥梁 一 道一 轨 车辆 单元 来 分析铁 路桥 在列 车 运 动荷 载
高架桥时应力波的传播问题n 。 通过 软土地 区的列车 高架桥 通 常采用 群桩 基础
来 做下 部支 撑 结构 。但 以往大部 分研 究都 只考 虑列 车 与高 架桥 本 身 的相 互作 用 , 而没 有 考 虑群 桩基 础 与土 的相互 作 用对 高架桥 动力 响应 的影 响 。实 际上
一
个是基于傅里叶级数展开的轴对 称群桩基 础与周 围分层地基 动力相互作用模 型, 两者通过桩基 承台节点 处的连
邻近匝道对桥梁桩基偏位影响分析及病害处治对策
邻近匝道对桥梁桩基偏位影响分析及病害处治对策摘要:本文以某实际工程为例,研究了邻近匝道对桥梁桩基偏位的影响。
分析从有限元方法和数值解法两个角度出发,着重研究了被动桩与软弱土体之间的作用机理。
综合考虑病害桥墩倾斜严重、盆式支座偏位较大的成因,研究由邻近匝道作用引起的桥梁病害的处治对策。
关键词:桥梁病害;桩基偏位;处治对策Analysis of the effect of adjacent ramp on bridge pile foundation and relevant countermeasuresLv chenggang 2Yang peng 1(1. Jiangsu Yangtze Bridge Company Ltd. 2. School of transportation, Southeast University)Abstract: This paper takes a practical project as an example, expatiate the effect of adjacent ramp on bridge pile foundation. From two aspects of finite element method and numerical method, the paper focuses on the research of the mechanism of action between passive piles and soft soil. Considering the serious disease of pier tilt and large deviation of pot bearing, the paper will analysis the treatment measures of bridge dieases caused by soft soil foundation.Key words: Bridge Disease; Pile foundation deviation;;Treatment measures.1 工程背景1.1 结构概况某互通内设有B、E、F、I、J、M、N、共九条匝道,均为单向道匝道;被交道沿江高速全长1700m。
桥侧堆载对桥梁桩基的影响分析及处理方法
根据工程地质 情 况 及 现 场 管 线 布 置 情 况,布 设 了 4 根 测 斜 管 ,具 体 位 置 见 图 1。
图 1 检 测 管 的 布 设 (单 位 :m)
测斜管在埋入后的第一个月测量1次。受篇 幅 所 限 ,本 文 仅 给 出 其 中 某 个 测 斜 管 的 形 变 数 据 , 见 图 2。
公 路 桥 梁 基 础 以 桩承 台 基 础 为 主 ,这 种 深 基 础形式在控制桥梁的工后沉降方面效果显著。但 近 年 来 ,随 着 我 国 城 市 化 的 快 速 发 展 ,基 础 建 设 的 规模日益增大,大 量 的 工 程 建 设 势 必 会 产 生 多 余 的堆土及弃方。这些弃方若堆在桥梁墩台周围, 会对附近的桥梁墩台与基础产生两方面的影响: 一是桩周堆土会 在 桩 身 产 生 负 摩 擦 力,增 加 桩 的 竖向荷载并产生 不 均 匀 的 沉 降;二 是 桩 临 近 堆 载 的一侧会受到额 外 的 水 平 推 力,引 起 桩 的 挠 曲 变 形,从而造成上 部 结 构 产 生 偏 移 甚 至 不 能 正 常 使 用。现行的公 路 桥 梁 设 计 时,很 少 对 公 路 沿 线 弃 方堆于桥梁周围 而 引 起 的 不 利 因 素 进 行 考 虑,对 施工及运营中堆 载 引 起 的 工 程 病 害 亦 未 重 视,易 引发工程事故。
在离荷载作用区 稍 远 的 地 方,基 本 只 与 荷 载 的 合
高速公路桥梁软土地基桥墩变位处治方法与应用
高速公路桥梁软土地基桥墩变位处治方法与应用摘要:桥墩是桥梁构造物用以支撑桥梁上部构造静荷载及车辆通行动荷载,是保证桥梁正常使用的重要构件。
一旦在桥梁周围发生堆载,处于软土地质条件下的桥墩一旦桥墩发生沉降、位移,由于软体地基的承载能力较弱,在软土地基受到附加荷载作用而使软土地基对桩基础受力状态发生变化,桩基础因软土地基横向力作用发生横向位移,会造成摩擦力局部削弱,削弱桩基础承载能力,破坏原设计基础受力条件,桩基础会发生沉降。
如果发生桥墩附近堆载情况,并导致桩基础发生变位,则必须采取措施避免桩基础及地基发生受力变化。
关键词:高速公路桥梁;软土地基桥墩;变位处治方法;应用;桥墩是桥梁构造物进行支撑的行动荷载,同时也是保证桥梁正常使用的正常构件。
一旦在桥梁周围堆积,直接对地质条件产生影响,如果出现严重的沉降或者不良现象,会导致软土地基状态受到影响,桩基础由于软土地基横向力作用出现位移,会出现摩擦力局部削弱的现象。
如果承载力比较低,直接破坏原有的基础受力条件,会导致应力基础沉降。
一、高速公路桥梁软土地基桥墩变位处治方法1.应力释放防治法。
桥梁变位有可能是由砂层堆积过高导致地基失衡,地基失衡滑动推挤会造成桥墩缝隙伸缩桥面整体移动带动其他墩柱进行变位链接梁板进行位移,在桥墩受力的一侧设置应力释放孔消除地基对墩柱横向推力,避免释放孔塌孔,应力释放孔应采用水文钻机施工应力释放孔正常的直径一般是0.5m,而深度超过滑动面影响深度一般为10~15m,在桥墩一侧设置两孔之间的间的距离一般是1m的3个应力释放孔;根据桥墩受到的横向力推挤情况顺序打应力孔,在钻孔完成后可以用篱笆0.4m 直径对孔防止高空坠物的释放。
卸荷后,恢复了桥墩的桩身位置,解决了墩柱基础沉降后梁板位移的问题。
2.强制恢复防治法。
在采取应力释放进行法桩柱恢复恢复量达到要求时,则需要使用制恢复防治法在则需要使用制恢复防治法在桥墩不受横向推力施测预埋地锚采取钢丝绳拉力对桥墩施加拉力强制将桩柱拉回复位。
桩侧堆载对桩基影响的数值分析
响也越 大 , 载增 大到一定 程度 时, 堆 会在桩身产生负摩
阻力 。
( ) 当堆载大小一定 时 , 2 堆载距 离桩基越 远 , 对 桩基 的影 响也越小 , 堆载靠 近桩基且达到一定大小时 , 会在桩 身产生 负摩 阻力 。 ( ) 对有大面积堆土存 在时的桩基 工程应采 取 3 相应 的保护措施 ,如 打设隔 离桩 , , 以减少堆 载对桩 基
一
l 间距 一5 问距 一1 间距 倍 倍 嘴 2 倍 间距 一3 倍 间距 O O —l倍 间 距 O
图 4 桩 身 位 移 图
图 5是不同堆载位置下桩身轴力曲线 , 由图可知 ,
【 作者简介 ] 张加徽 ( 92一 ) 男 , 18 , 江苏盱眙人 , 助理 工程师 , 主要从 事路基 、 地基 基础 、 基坑 工程 等方面 的研
桩身轴力最 大值越靠下 , 明随着堆载 的增大 , 说 桩侧土
在桩身产生了负摩 阻力 , 堆载 越大 , 负摩 阻力 也越 大 , 中性点位 置也越靠下 。
达到一定程度 , 对桩 基的影 响可忽 略不计 。
嫩
桩 身 轴力 /N k
一 一距 一 5 问距 一 1倍 间距 倍 倍 O 2 倍 间距 一 3倍 间 距 一 4 f间 距 O O og
究 设 计工 作 。
当堆载大小不 变时 , 随着 堆载边 线 与桩基 中 心距离 | s 的增 大 , 桩身最大轴力 减小 , S至 3 0倍桩 径时 已与 4 0
倍 桩径时的轴力 曲线 很接近 , 同时可 以看 出当 S较小
时, 桩身轴力先增大后减小 , 桩身轴力 曲线出现明显拐 点, 说明堆载距离桩基较近时 , 桩侧土在桩身产生了负 摩 阻力 , 堆载距离桩基 越近 , 摩阻力 也越 大 , 负 中性点 位置也越靠下 。当堆载 远离桩 基时 , 身轴力 曲线 拐 桩
京沪高速铁路群桩基础沉降变形特性研究
京沪高速铁路群桩基础沉降变形特性研究京沪高速铁路是我国南北客运的主干线,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路。
京沪高速铁路正线全长1318km,在沿线经过的软土、湖区等地质情况复杂的地区,群桩基础是主要的基础形式。
为更好的控制群桩基础沉降,需进一步深入研究桩-土的共同作用机理。
本文以京沪高速铁路群桩基础为研究对象,采用理论分析和数值计算结合的方法对多种情况下的桩-土共同作用问题展开了讨论,主要研究内容和结论包括以下几个方面:(1)考虑群桩外围剪应力的扩散作用,忽略桩间土压缩变形对沉降的影响,并假设群桩基础底面与桩端齐平,仅考虑地下水的竖向渗流,采用与等代墩法近似的方法推导出了桩端下卧层压缩变形的解析解。
分析表明,该方法退化到下卧层顶面完全透水时的解与已有文献的计算结果基本吻合。
(2)采用伯格流变模型和比奥固结理论,建立了土体固结-流变模型,利用FLAC3D软件模拟了流变固结耦合作用下群桩基础受力、变形的时间效应。
结果表明:考虑土体的蠕变效应会使土体沉降计算结果增大,尤其是对于桩端下卧层;考虑蠕变效应能更好的反映群桩基础的沉降规律,预测值更为准确。
(3)利用FLAC3D软件对筑坝围堰堆载条件下桩基础的受力、变形特点进行分析,得到了土体沉降、桩基沉降、桩身轴力以摩阻力随时间及深度的变化规律。
(4)对采用不同施工顺序的相邻群桩基础进行了仿真模拟,计算结果表明:邻近群桩基础同时施工可以更好的控制沉降。
桥梁桩基偏位分析及处理方案探讨
现 行公 路 桥 涵施 工 技术 规 范 (JTG/rI’F50—201 1) 及 城 市 桥 梁 工 程 施 工 与 质 量 验 收 规 范 (CJJ 2— 2008)均对钻孔灌 注桩 的施工 提出 了具体 的要求 , 并 对 桩 基 的成 桩 质 量 提 出 了检 验 标 准 。 检 验 指 标 包含 :桩孔 的孔位 、孔径 、孔深和倾斜度 。具体指标 如 表 1所 列 。
摘 要 :钻孔 灌 注桩 广泛 应用 于桥 梁 下部 结构 中。在 实 际施工 中 ,因各 种原 因造 成 了不 少成 桩与 设计 桩基 轴线 偏离 的质 量
缺 陷。为此 ,经讨 论分 析 桥梁 桩基 偏位 的 原 因 ,并 结合 实 际工程 ,提 出一些 桩基 偏位 的处 理方 案 。其 成果 对设 计施 工具 有 一
2018年 4月第 4期
DOE10.16799 ̄.enki.csdqyfh.2018.04.025
城 市道桥 与防洪
桥梁结构 83
桥 梁桩 基偏 位 分析 及处 理 方案探讨
梅 宇t,汪又春z
(1.中 国市政 工程 中南设 计 研究 总院有 限公 司 ,湖北 武汉 43073;2.大 冶市 市政工 程公 司 ,湖北 黄石 43510 )
在安放 钢筋笼时 ,定位不准 确 ,导致钢筋笼偏 位 ,进 而造 成 桩 基 偏 位 。 2.5 预 防 措 施不 力
在 浇 灌 混 凝 土 时 ,未 采 取 有 效 措 施 防 止 钢 筋 笼 上 浮 ,尤 其 在 浇 灌 至 钢 筋 笼 底 部 时 ,没 有 降 低 浇 灌速度 ,导致钢筋笼被拱起 而造成倾斜 。
在 钻 机 开 钻 时 ,应 先 慢 速 钻 进 ,待 钻 头 全 部 进 入 地层后 ,应 复核钻头 中心位置 ,确定与桩轴线 一 致 后 ,方 可 正 常 钻 进 。在 实 际 施 工 中 ,往 往 因 为 开 钻 时的施工不规范 ,导致了桩基 的偏位 。
高架桥打桩工作总结
高架桥打桩工作总结1. 引言高架桥是一种重要的交通基础设施,它能够提供高效便捷的道路通行条件。
在高架桥的建设过程中,打桩工作是一个至关重要的环节。
通过对高架桥打桩工作的总结和分析,可以进一步改进施工方法,提高工作效率和质量。
本文将对以往高架桥打桩工作进行总结和分析,并提出相关的改进建议。
2. 工作过程在进行高架桥打桩工作前,通常需要进行以下几个步骤:2.1 桩基设计在进行高架桥打桩工作之前,需要进行桩基设计。
桩基设计包括桩径、桩长、桩的类型等参数的确定。
在设计桩基时,需要考虑土壤条件、荷载要求以及周围环境等因素。
2.2 打桩模拟在进行实际打桩工作之前,通常会进行打桩模拟。
打桩模拟可以帮助工作人员了解打桩过程中可能出现的问题,并优化施工方案。
2.3 打桩施工打桩施工是高架桥建设中的重要步骤。
在打桩施工过程中,需要根据设计要求选择合适的打桩机械设备,并进行相应的操作。
2.4 检测质量在打桩工作完成后,需要对桩基质量进行检测。
常用的检测方法包括超声波检测、静载试验等。
3. 工作总结通过对过去高架桥打桩工作的总结和分析,我们可以得出以下几个结论:•打桩模拟对提高工作效率和质量有着重要作用。
通过模拟可以提前发现问题,调整施工方案,避免不必要的错误和延误。
•打桩施工的机械设备及操作员的熟练程度对施工质量有着重要影响。
在选择打桩机械设备时,应考虑其性能和适用性,并确保运营人员熟练掌握操作技巧。
•桩基质量检测是确保施工质量的重要手段。
应选用适当的检测方法,并严格按照相关标准进行检测。
4. 改进建议为进一步提高高架桥打桩工作的效率和质量,我们提出以下改进建议:•加强打桩前的前期准备工作,包括更加详细的桩基设计和打桩模拟工作。
准确的设计和充分的模拟可以帮助提前发现问题和解决方案,从而减少施工中的错误和延误。
•增加培训和技术指导。
对打桩操作员进行培训,提高其操作技术和安全意识。
同时,加强对机械设备的维护和保养,确保设备处于最佳状态。
侧向堆载引起既有铁路桥梁桩基沉降变形的有限元分析
侧向堆载引起既有铁路桥梁桩基沉降变形的有限元分析董亮【摘要】The lateral heaped load causes transverse horizontal displacement of bridge pile foundation,pier and platform,which will seriously affect the stability and security of the railway line. A finite element analysis model was established by ABAQUS software,and the stress and deformation of pile foundation,pier and platform were analyzed under a specific engineering heaped load condition. The results showed that under the calculation conditions of this paper,the lateral heaped load of 11. 5 m high soil caused vertical settlement and horizontal displacement of pile foundation. The vertical settlement of platform was 9 ~17 mm,and the horizontal displacement of platform was 41 ~43 mm. The maximum horizontal displacement of bridge pile foundation was 46 mm,at the location 5 m from the original ground. The pier top horizontal displacement near the heaped side was 21. 6 mm,and that away from the heaped side was 40. 6 mm,which exceeded the specification limit. Measures such as unloading should be taken as soon as possible.%侧向堆载使桥梁桩基及墩台产生横向水平位移,严重影响线路的稳定性和安全性.采用ABAQUS软件建立有限元分析模型,针对一具体工程堆载条件下桩基及墩台应力、变形情况进行分析.结果表明:在本文计算条件下,11.5 m高度的堆载引起桩基竖向沉降和横向水平位移,承台竖向沉降9~17 mm,承台水平位移41~43 mm,桩基水平位移最大值为46 mm,发生在距原地面5 m深处;靠近堆土侧的墩顶水平位移21.6 mm;远离堆土侧的墩顶水平位移40.6 mm,超过规范限值,应尽快采取卸载等措施.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P7-9)【关键词】铁路桥梁;侧向堆载;桥梁桩基;有限元分析;水平位移;沉降【作者】董亮【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所,北京 100081;高速铁路轨道技术国家重点实验室,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U443.15某既有铁路桥采用简支梁,全长53 111 m。
高速铁路沉降与变形分析及对策_魏强
高速铁路沉降与变形分析及对策_魏强2015年第10期铁道建筑RailwayEngineering13文章编号:1003-1995(2015)10-0013-06高速铁路沉降与变形分析及对策魏强(中国铁路总公司工程管理中心,北京100844)复杂桥梁结构、线路外侧施工或加载以及施工摘要:引起高速铁路沉降与变形的原因主要有地质条件、质量问题。
高速铁路建设期间以及后期运营期间的沉降观测是区域地面沉降规律分析的关键,应重点关注漏斗边缘或不均匀沉降地段;冻胀—时间曲线对线路运营管理极为重要,冻胀快速上扬和波动融沉两个阶段是线路运营的不稳定期,应加强冻胀观测,目前采取的设计措施还需要进一步深化研究;桥梁结构变形主要包括相邻桥墩大高差引起的变形和大跨度钢结构桥梁变形,受地形条件限制这种变形难以避免,因此在轨道调整及养护方面应采取合理措施;目前线侧施工和施工质量问题引起线路沉降和变形问题十分普遍,在设计和施工阶段应进行控制。
提出了加强地质勘察、系统性设计、施工质量控制和养护措施四个方面的对策与建议。
关键词:沉降变形区域地面沉降冻胀桥梁结构变形线侧施工+中图分类号:U238;U213.1;U441.7文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1003-1995.2015.10.03在铁路建设中经常出现线路沉降、变形等病害,须对基础进行整治。
轻则需调整轨道几何尺寸,严重的要拆除轨道结构重新施工,从而造成工期延误和成本增加。
沉降与变形问题也是制约高速铁路正常运行的重要因素,对运营安全影响巨大。
线路限速的原因约有40%~50%是由于线路沉降、拱起、变形等引起的。
我国目前正处在高速铁路高速发展时期,目前已经建成投入运营的高速铁路约16000km,在建10000km左右。
深入分析高速铁路沉降与变形产生的原因并研究预防措施十分必要。
等都会引起线路变形或沉降。
⑤施工质量不良。
隧道仰拱底部虚砟清理不干净导致混凝土与基岩面结合不紧密,路基过渡段填料质量不合格或者死角部位压实不到位均会引起线路沉降。
大面积地面堆载对铁路桥梁下部结构影响分析
大面积地面堆载对铁路桥梁下部结构影响分析赵子越中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北武汉 430063摘要:桥墩旁堆载容易引起邻近高铁桥墩桩基周围土体变形,干扰附近地层原有的平衡状态,对桥梁的正常运营造成不利影响。
本文以某软土地区高铁桥梁为例,采用大型有限元程序Abaqus分析桥梁附近大面积堆载对铁路桥墩桩基内力、桥墩位移的变化,再选择合适的位移限值及平顺性要求对铁路的性能进行评估。
关键词:堆土荷载铁路桥梁附加变形有限元模型中图分类号: U442.5 文献标识码: A DOI:Analysis of the impact of large-area ground stacking on the substructure of railway bridgesAbstract:. Pile-up next to the bridge pier is easy to cause deformation of the soil around the pile foundation of the adjacent high-speed rail bridge pier, interfere with the original equilibrium state of the nearby formation, and adversely affect the normal operation of the bridge. In this paper, taking the high-speed rail bridge in a soft land area as an example, the large finite element program Abaqus is used to analyze the changes in the internal force and pier displacement of the railway pier pile with large-area stacking near the bridge, and then select the appropriate displacement limit and smoothness requirements to evaluate the performance of the rail.Key words: Pile soil load; Railway bridges; Additional deformations; Finite element model1 概述实际工程中大面积堆载情况时有发生,这类堆载容易引起邻近铁路桩基周围土体变形,干扰附近地层原有的平衡状态,引起附近地层应力重分布和变形,造成桩基沉降和挠曲变形,对桩基及上部结构产生一定的影响,若变形过大就会影响桥梁的正常使用,目前,对于铁路桥墩旁堆载对桥梁下部结构的影响已有学者进行一些研究。
铁路高架桥群桩基础地面振动衰减分析
科学技术创新2019.17可以借助机械设备对其进行搬运,极少出现破损的现象,可以有效提升灌浆施工的效率与质量。
在模袋的约束作用下,溶洞内填充的砂土不会轻易流失,可以起到良好的阻隔效果。
4基础灌浆技术在吸浆现象中的应用基础灌浆施工中,还存在很多施工现象会对灌浆施工的质量造成影响,其中的吸浆现象会对基础施工的质量形成严重威胁。
下面就针对基础施工中遇到吸浆现象的施工措施展开研究。
4.1限流法限流法的应用主要就是调节灌浆的速率,结合灌浆中的实际情况和水利工程的需求,将灌浆的速度控制在合理的范围内。
这样就可以实现对浆液凝固速度的控制,保证灌浆的效率,将基础灌浆施工技术的作用充分发挥出来。
4.2控压法降压法指的是,采取人为干预的方式,缓解灌浆技术的压力现象,在确保灌浆材料为自由流动的状态下,实现对灌浆速度的有效控制,使灌浆材料的流速符合最初设计的凝结目标。
灌浆压力的问题在实际施工中较为常见,如果不能采取有效的措施对其压力现象进行技术调整,就极有可能威胁基础灌浆施工的质量,从而引发多种病害问题,严重危害水利工程的整体使用性能。
这就要求在灌浆作业中,应对灌浆的压力进行实时监测,在发现问题时,及时做出调整,以免对后期施工质量操作影响。
4.3采取多次灌注措施针对裂缝区域进行灌浆施工时,往往需要多次灌注才能保障最终的施工质量,总结以往的施工经验来看,每次灌注的时间不得超出8分钟,这就要求在灌注施工时,相关人员应具备良好的时间观念,确保每次灌注的时间均能控制在标准时间范围内,从而保障灌注施工的质量。
在水利工程的施工环节中,也会出现多次灌注施工的作业现象,要想提升水利工程的施工质量,就必须依照相关的施工标准,合理配比施工设备和施工人员,确保对灌注施工全过程的质量控制,对灌注施工的标准进行有效落实,进行达到提升水利工程基础施工质量的目的。
结束语在水利工程建设规模逐步增大的形势下,对于各类施工技术也提出了更高的要求,基础灌浆技术的应用直接关系到基础工程的施工质量,对于水利工程的应用性能也会产生直接影响。
桩基础支撑的周期性高架桥结构的缺陷态研究
阵, 梁一 梁一 墩 接 头 处 的联 结 条 件 及 传 递 矩 阵 方 法 , 推 导 了 高 架桥 单 跨 的 传 递 矩 阵。 缺 陷 周 期 性 高 架 桥 结 构 的 缺 陷 态 可 通过 标 准 跨 和 缺 陷跨 的传 递 矩 阵 及 超 原 胞 方 法 求 解 得 到 。超 原 胞 的 能 带显 示 , 缺 陷 高 架桥 存 在 缺 陷 态 ; 当频
( De p a r t me n t o f Ci v i l En g i n e e r i n g,J i a n g s u Un i v e r s i t y ,Z h e n j i a n g 2 1 2 0 1 3,C h i n a )
Abs t r a c t : Ba s e d o n t r a n s f e r m a t r i x me t h o d, t h e de f e c t s t a t e o f a pi l e - s u p p o r t e d p e r i o di n g o u t — o f — p l a n e v i br a t i o n wa s s t u d i e d .T o a c c o u n t f o r t he c o u pl i n g be t we e n t he s u p e r s t r u c t u r e o f t h e v i a d uc t a n d t he p i l e f o u n da t i o ns ,a b o u n d a r y e l e me n t mo d e l f o r t he a n a l y s i s o f t he pi l e — s o i l i n t e r a c t i o n wa s e s t a b l i s he d a t ir f s t . An d t h e n b y u s i n g a b o v e — me n t i o n e d b o u n d a r y e l e me n t mo de l ,b y u s i ng t h e
边载作用下桥梁被动基桩工作机理与实例分析
[28]孙钧.岩土材料流变及其工程应用[M】.北京:中国建筑工业出版社,1999:1.310.
[29]唐从一,黄慧明揿土地及桥台台后病害处理【J].公路,2000,45(11):36.39.
[30]屠毓敏.承受超载作用的桩基性状研究[J】.土木工程学报,2002,35(11:79.82.
[17】冷伍明,杨奇,刘庆潭,等.软基高桥台桩.土相互作用计算新方法研究【J].岩土力学,2009, 30(10):3079—3085.
[18]聂如松,冷伍明,律文田.软基台后路基填土对桥台桩基侧向影响的试验研究[J].岩土工程学报,
2005,27(12):1487-1490.
【19】聂如松,冷伍明,杨奇等.路基填土对桥台桩基影响的试验与数值仿真分析【J].岩土力学,2009, 30(9):2862—2868.
【61黄慧明,问建学.软土桥台病害的分析评价方法[J】.公路,2003,(5):23—24.
【7】黄义,何芳社.弹性地基上的梁、板、壳[M1.北京:科学出版社,2005.
【8】马志涛.水平荷载下桩基受力特性研究综述【J]。河海大学学报,2006,34(5):546—551.
【9】刘庆潭.含楔形变截面压杆稳定计算的传递矩阵法[J】.长沙铁道学院学报,1999,17(1):88.92.【10】李伟建,杨随新.软土地基上的土.结构动力相互作用[J]_建筑科学与工程学报,2005,22(2):6l-65.【11】李忠诚,杨敏.被动桩计算模式及考虑土拱效应的计算方法[J].同济大学学报,2007,35(7):893—898.【12】李忠诚,梁志荣.大面积堆载土体侧移模式及对邻近被动桩影响分析[J].岩土工程学报,2010, 32(s1):128—134。
软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基受力变形的研究
软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基受力变形的研究软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基受力变形的研究摘要:本文通过实际工程案例,研究了软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基的受力变形特点。
通过现场调研、实测数据分析及数值模拟方法,研究了堆载对场地和桩基水平荷载和垂直荷载的影响,探讨了影响因素及相应控制措施。
研究结果为软土地区大面积堆载工程设计及施工提供了参考依据。
1. 引言软土地区常伴随着土体流动性大、强度低的特点,给工程建设带来了巨大的挑战。
特别是大面积堆载工程的实施,容易导致场地土体受力变形和桩基承载力下降,进而影响土地利用和桥梁安全性。
因此,软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基的受力变形问题亟待解决。
2. 实地调研本研究选择了某软土地区大面积堆载工程作为研究对象,利用专业仪器现场进行实测并记录数据。
通过对现场土壤类型、地下水位、荷载设计参数等进行详细调查,为后续研究提供准确的数据支持。
3. 实测数据分析利用实测数据,对场地及邻近桥墩桩基的受力变形情况进行分析。
发现场地在堆载作用下出现了明显的水平位移和沉降变形,同时桥墩桩基所受水平荷载和垂直荷载也发生了变化。
4. 数值模拟方法基于已有实测数据,采用数值模拟方法对堆载对场地及桩基的受力变形进行分析。
通过建立合理的模型和选取适当的边界条件,模拟了实际工程的受力变形过程,并进行了参数敏感性分析。
5. 影响因素及控制措施通过分析,确定了大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基的受力变形主要受土体强度、地下水位、荷载大小等因素影响。
为了减小受力变形,可以采取加固土体、降低地下水位、减少荷载等控制措施。
6. 结论通过实地调研、数据分析和数值模拟,本研究探讨了软土地区大面积堆载对场地及邻近桥墩桩基的受力变形特点并提出了相应的控制措施。
研究结果可为类似工程的设计和施工提供参考依据。
7. 展望软土地区大面积堆载的研究仍存在一些问题,例如模型的精确度和预测的准确性等。
侧向堆载作用下竖向受荷桩的受力性状
侧向堆载作用下竖向受荷桩的受力性状建筑物附近的大面积堆载将会对桩基的受力情况产生很大的影响,具体表现为:(1)桩周土体在堆载作用下产生较大的沉降,对桩身产生负摩阻力;(2)桩周土体的侧向变形对邻近的桩基产生挤压,导致桩身水平侧移并产生挠曲变形。
当桩顶承受荷载作用时,桩顶荷载与负摩阻力及侧向挤压力相互作用,影响桩基的工作性状,甚至引起较大的二次弯矩和剪力从而导致桩身断裂。
本文通过室内模型试验和数值模拟研究了桩侧堆载影响下竖向受荷桩基的受力变形性能。
本文采用室内单桩模型试验测试了桩侧堆载作用下竖向受荷桩的受力变形。
通过自行设计加载装置和试验方案,对不同侧向堆载大小、堆载距离、桩顶荷载以及桩顶约束条件等情况下的模型桩进行试验。
试验结果表明,桩身侧移量随着堆载量增加或者堆载距离减小而增加,内力(轴力和弯矩)随着堆载量增加而增加,堆载距离的增加使得桩身负摩阻力的分布更靠桩身中下部。
桩顶约束会增大堆载作用下的桩身轴力和弯矩,比桩顶自由时分别增加40%和65%。
桩顶竖向荷载作用下加剧了桩身弯矩,二次弯矩效应明显。
对试验结果进行三维数值分析,其结果也符合试验结果的规律,桩身受力变形与模型试验基本吻合,说明所采用的分析方法有效可行。
文中对堆载下竖向受荷工程桩进行了三维数值分析,应用数值分析方法研究并验证桩侧大面积堆载以及桩顶竖向荷载对桩基受力性状的影响。
参数分析结果表明,桩身侧移、轴力和弯矩均随着桩侧堆载量的增大而增加,桩身侧移和轴力随着堆载距离的增加而逐渐减小,桩身弯矩在堆载距离为5倍桩径时达到最大。
堆载距离桩基较近时,桩顶有承台约束情况下桩身上部最大侧移量比桩顶自由桩小8%,桩顶侧移小30%;S=2.5D时,桩顶约束时桩身最大正弯矩较桩顶自由情况提高约35%,桩身上部最大剪力增加近30%。
在一定侧向堆载作用下,桩顶竖向荷载的施加进一步增加了桩身内力,桩身中上部最大弯矩、最大剪应力增加6%,出现了二次弯矩效应,研究结果对实际工程桩的抗侧向力、弯曲变形以及抗剪承载力等分析方面提供了依据,对类似工程的设计施工具有参考价值。
周边地块工程施工对铁路高架桥及站房的安全影响分析
周边地块工程施工对铁路高架桥及站房的安全影响分析近些年来,我国城镇化速度不断加快,邻近高架桥梁、轨交隧道或既有保护建筑等变形敏感建(构)筑物的深基坑项目不断出现[1-2],特别是在软土地区,基坑支护设计不当时,极易对周边敏感建(构)筑物造成非常严重的影响甚至安全事故。
因此,在深基坑项目基坑开挖前,分析评估基坑施工对周边建(构)筑物的安全影响情况,是确保施工安全的必要步骤。
本文以温州龙湾瑶溪北单元11-A-15地块项目基坑施工为依托,通过三维有限元模拟分析,综合评估其对邻近高架桥梁及站房的安全影响情况,并针对基坑设计的不足,提出了相应的优化方案。
1 工程概况温州龙湾瑶溪北单元11-A-15地块位于温州市瑶溪,西侧为南北向瑶溪河,东侧为站东路,南侧为水埠路,北侧为温州大道及轨道S1线科技城站。
工程规划用地面积136 472.00 m2,总建筑面积601 776.40 m2,其中地下室建筑面积67 597 m2。
主要由8幢28F住宅楼、1幢大型商业综合体及多层建筑(配套用房)组成。
全场大部分设有2层地下室(仅南侧局部为1层地下室),采用框剪结构,多层采用框架,设计均采用桩基承台+地下室底板基础形式,桩型均采用钻孔灌注桩基础,且均为抗拔桩兼作抗压桩。
钻孔灌注桩桩径750 mm,有效桩长73 m,单桩承载力特征值为3 050 kN。
温州市域铁路S1线一期工程线路全长53.507 km,其中科技城站(图2)为高架3层侧式站台车站,并行段高架桥墩编号为16#~21#(桥墩桩基均按摩擦桩设计)。
新建项目基坑东西向长度约158 m,南北向长度约267 m,面积约39 528 m2,商业部分及住宅部分(-2F)基坑开挖深度8.25~10.33 m,住宅部分(-1F)基坑开挖深度约5.15 m,商业部分北侧紧邻市域铁路S1线区域基坑开挖深度9.23 m,邻S1线侧基坑宽度为158 m,开挖边缘距离科技城站最近距离为11.1 m,距离S1线高架桥最近距离为22.5 m。
大面积堆载下软土区桥梁桩基础变形特性研究
大面积堆载下软土区桥梁桩基础变形特性研究
陈志超
【期刊名称】《江西建材》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】文中就大面积堆载条件下桩基内部应力及应变的时程特性展开研究。
结果表明,桥墩的横向位移时程响应曲线稳定阶段模拟的承台位移达到31.6 mm,比实测值高6.9%,但模拟结果与实测曲线变化趋势存在一致性。
距离堆载越近,其桩基础的变形越大,桩基础的受力越小。
对于所有桩表面位置,桩身位移随时间的增加而不断增加,224 d的桩身位移比3 d的桩身位移高66.7%。
随着埋深增加,近距离桩桩身弯矩呈现先反向降低、后正向增加、后降低再增加的趋势,远距离桩身弯矩呈现先正向降低、后反向增加、后降低的趋势。
【总页数】4页(P186-188)
【作者】陈志超
【作者单位】惠州市道路桥梁勘察设计院
【正文语种】中文
【中图分类】U446.2
【相关文献】
1.大面积堆载作用下滨海吹填软土地基变形特性研究
2.堆载条件下软土地区桥梁桩基础负摩阻力受力机理及特性研究
3.大面积堆载作用下软土地基变形特性
4.大面积堆载下软土区桥梁桩基变形机理及预防措施研究
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近路堤超载对桥台桩产生的侧向荷载的离心机模型试 验 ,研 究 不 同 几 何 尺 寸 的 群 桩 和 桩 帽 条 件 的 影 响 ,还 利 用了二维有限元模拟离心机试验。模拟时将一排桩用 板桩墙替代,刚度 取 桩 与 桩 间 土 的 平 均 值。 但 板 桩 墙 中的土和桩的相对位移是 无 法 模 拟 的。 文 献[5]应 用 离心机模型试验研究了软土中短期和长期侧向堆载作 用下群桩的性状,指 示 在 堆 载 刚 完 成 时 桩 处 于 最 危 险 的状态。由于二维有限元无法很好地模拟桩土间的相 对位移,文献[6]在 二 维 平 面 应 变 有 限 元 分 析 中 使 用 “连接单元”考虑桩土相对位移的三 维 效应。 文献[7] 建立三维有限元模型,利 用 非 线 性 的 应 力 历 史 相 关 的 本 构 模 型 来 描 述 黏 土 的 性 状 ,得 到 堆 载 大 小 、桩 土 相 对 位移与桩身所受侧向土压 力 的 关 系。文 献[8]利 用 离 心机模型试验研究了堆载作用下邻近端承桩基的时间 相关 响 应 性 状,分 析 了 桩 身 位 移 和 弯 矩,并 用 参 数 α 表示堆载大 小 与 桩 身 所 受 平 均 侧 向 土 压 力 的 线 性 关 系。文献[9]以离心机模 型 试 验 数 据 和 现 场 实 测 数 据 为 参 考 ,建 立 二 维 有 限 元 模 型 分 析 土 层 性 质 、桩 顶 约 束 条件、土体固结程 度 对 桩 身 侧 向 土 压 力 的 影 响。 文 献 [10]使用三 维 有 限 元 分 析 软 件 PLAXIS 3D 建 立 了 软 土 桩 基 全 高 度 桥 台 数 值 模 型 ,得 到 超 静 孔 压 、土 的 竖 向 和 水 平 位 移 、桩 的 位 移 和 弯 矩 ,能 与 离 心 机 模 型 试 验 数 据较好地吻合。国内,文献[11]对 地 面 堆 载 作 用 下 邻 近的桩基性态进行二 维 有 限 元 分 析,研 究 了 堆 载 荷 载 大 小 与 作 用 位 置 、土 层 条 件 、桩 身 约 束 条 件 对 桩 的 性 状 的影响; 文献[12]采用三 维 有 限 差 分 软 件 模 拟 桩 间 土 拱 效 应 的 形 成 过 程 ,发 现 三 维 数 值 模 型 中 的 桩 周 土 体 应
Hale Waihona Puke 第 57 卷第 9 期 2017 年 9 月
铁道建筑 Railway Engineering
Vol. 57 No. 9 September 2017
文章编号: 1003-1995( 2017) 09-0005-08
侧方堆载作用下高架桥群桩基础变形分析
梁育玮1,2 ,边学成1,2 ,董 亮3
( 1. 浙江大学 软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058; 2. 浙江大学 岩土工程研究所,浙江 杭州 310058; 3. 中国铁道科学研究院 铁道建筑研究所,北京 100081)
摘 要 针对一城际铁路由于侧向堆载而使桥墩产生侧向变形的案例,利用三维有限元软件 PLAXIS 3D 建立堆载-土-结构相互作用有限元模型,并通过离心机试验与现场实测 结果加以验证,从 而 分析 侧向 堆 载作用下桩与土的沉降、变形及桩身弯矩、轴力分布规律。首先建立了桩与承台铰接、固接的 2 种模型, 计算得出 2 种工况下桩的受力与变形,现场实测墩顶中心侧向 位移 介 于 二 者 之 间。 其 次 分 别 建 立 桩 端 自由与桩端固定情况的桩基模型,计算结果表明 2 种情况 下 承台倾 斜 方 向 相 反。最 后 对 该 客 专 高 架 桥 桩 基 进 行 抗 弯 承 载 力 检 算 ,推 断 该 处 桩 已 经 发 生 剪 切 破 坏 ,并 给 出 了 不 同 堆 载 高 度 下 堆 载 的 安 全 距 离 。 关键词 高速铁路; 侧向堆载; 三维有限元分析; 群桩基础; 侧向变形 中图分类号 U443. 15 文献标识码 A DOI: 10. 3969 / j. issn. 1003-1995. 2017. 09. 02
在012墩线路左侧承台边缘2m处30100m宽范围堆积约6弃土而右侧承台边缘5m外1030m宽范围堆积24土层密度kgm3内摩擦角黏聚力kpa压缩模量mpa厚度m人工杂填土19001502024018淤泥质黏土8006370220138粉质黏土85015025555646粉砂质泥岩强风化00005350200099粉砂质泥岩弱风化200005350300070根据现场堆载情况选择横向偏移最大的10桥墩进行数值模拟分析桩基础和桥梁墩台在大面积堆载下的变形特有限元模型21模型建立有限元模型采用三维模型考虑堆载桩和承台的相对位置模型长度取102m宽度取30m竖向深度取70m
随着试验技术的 发 展,越 来 越 多 研 究 采 用 离 心 机 模型试验和有限元分析方法。离心机模型试验中土性 是可以控制的,并且 能 安 装 比 现 场 测 试 更 多 的 仪 器 来 获取试验数据。文献[3]通 过 大 量 有 关 软 土 地 基 中 邻
收稿日期: 2017-02-19 ; 修回日期: 2017 -04-10 基金项目: 中国铁路总公司科技研究开发计划( 2015 G002 -H) 第一作者: 梁育玮( 1994— ) ,男,硕士研究生。 E-mail: liangyw@ zju. edu. cn 通信作者: 边学成( 1976— ) ,男,教授,博士。 E-mail: bianxc@ zju. edu. cn
位于软土地基中 的 高 架 桥 梁,常 常 由 于 施 工 期 间 堆载、填土或使用期 间 大 面 积 填 土 而 引 发 桥 梁 地 基 土 变 形 ,从 而 导 致 桩 基 础 变 形 ,并 威 胁 到 桥 梁 上 部 结 构 安 全。侧向堆载不仅会 导 致 桩 周 土 体 沉 降、桩 基 产 生 负 摩 阻 力 、桩 的 竖 向 荷 载 增 加 并 引 起 基 础 不 均 匀 沉 降 ,而 且由堆载引起土体的侧向变形会对邻近桩基础施加水 平 荷 载 ,导 致 桩 基 出 现 侧 向 位 移 和 挠 曲 变 形 。 因 此 ,有 必要对在侧向堆载作用下的高架桥桩基础沉降及变形 规律进行研究,为今 后 高 架 桥 的 侧 向 变 形 控 制 以 及 桩 基础设计和施工提供理论依据。
受侧向堆载作用的桩属于被动桩。国内外关于被 动桩已有不少研究,主 要 采 用 现 场 试 验、理 论 分 析、离 心机模型试验、有 限 元 分 析 等 方 法。 理 论 分 析 通 常 采 用基于土压力的方法和基于土位移的方法。基于土压 力的方法[1-3]通过假定 桩 身 土 压 力 分 布 形 式 来 确 定 桩 身最大弯 矩 和 桩 身 位 移。 基 于 土 位 移 的 方 法[4] 通 过 输入土的位移来计算桩的侧向位移与桩身弯矩分布。