高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础受力分析

基于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载特性,提出了一种改进有限杆单元计算分析方法.分析了高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础承载机理及受力特性,建立了双桩基础计算分析模型.其次,根据前、后桩与边坡相对位置关系,给出了后桩所受剩余下滑力与前桩所受土压力的比例关系.在传统有限杆单元分析方法基础上,结合陡坡桩受力特征,导得了考虑桩土共同作用与"P-Δ"效应的单元刚度矩阵修正方法,并在此基础上编制了适用于高陡横坡段桩柱式桥梁双桩基础的有限杆单元分析MATLAB计算程序.采用室内模型试验对本文计算方法进行验证,给出了适用于陡坡段桥梁桩基的设计流程图.研究结果表明:本文理论计算值与模型试验实测结果吻合良好,表明本文计算方法正确可行,可为同类工程设计提供参考.     

桩承结构可靠性理论研究与工程应用进展

针对桩承结构的工程安全性问题,通过可靠性的基本理论进行研究,同时分析工程应用的一些问题,包括简述桩基可靠性的基本概念与可靠度指标的主要计算方法;根据边坡抗滑桩、建筑桩基础与基坑围护桩、深水桩基础等承载特点,分别对相关可靠性理论和计算方法进行总结,并列举一些桩承结构可靠性的工程应用;阐述桩承结构可靠性理论研究进展,并提出工程应用中存在的问题,同时提出进一步研究的方向应为模糊可靠性分析。     

成层地基中单桩受扭弹塑性分析

为了探讨成层地基中单桩的受扭性状,基于桩侧土双折线模型,以塑性区开展深度为变量,推导了桩侧土分别处于弹性和塑性状态时桩顶的扭矩-扭转角曲线和桩身扭矩、扭转角分布曲线的递推计算方法,并编制出相应的计算程序,由此对比分析了单层与双层地基中桩身的受扭性能.最后,结合工程算例进行了应用,并完成了参数分析.结果表明:考虑桩侧土分别处于弹性和塑性状态所得结果更符合工程实际;桩顶扭矩T一定时,桩顶扭转角φ随桩身材料剪切模量Gp和半径r0的增加而减小;r0对T-φ曲线影响显著,同等条件下r0提高一倍,桩顶抗扭承载力提高4~6倍;可对桩周上部土层进行处理来提高桩身抗扭性能,其有效处理厚度为桩长的0.2倍.     

开挖过程对桩基影响的工程实例对比分析

采用3维快速拉格朗日法(FLAC3D)建立了考虑基坑分步开挖对桩基础影响的动态计算模型.该模型考虑了桩土之间的相对滑移作用,土体采用摩尔-库伦计算模型.计算分析了桩身轴力、桩身最大拉力值及其位置随开挖步的变化,通过与实测值对比验证了模型的准确性,进而对比分析了开挖前后桩基础承载性能的变化,并探讨了开挖后桩基承载力的损失机理.结果表明:基坑开挖使桩身轴力发生明显的变化,开挖后使桩基处于受拉状态,桩身最大拉力值随开挖深度的增加而增大,且其位置随开挖深度的增加而下移;开挖使得桩基的承载性状发生了显著的变化,由于土体卸荷回弹,桩身上部土体对桩周的约束作用明显减小,使得桩顶的荷载向下传递量明显增加;开挖降低了桩基承载力,其损失主要来自桩侧摩阻力.     

Multi-criteria assessment of offshore wind turbine support structures based on dynamic property optimization

Increasing size of wind turbine and deep water deployment have raised the issue of appropriate selection of the most suitable support structure to make offshore wind energy cost competitive.The paper presents an optimization methodology for decision making process of bottom mounted supports of offshore wind turbines （OWTs） through reasonable engineering attributes derivation.Mathematic models of support structures are reduced by the generalized single-degree-of-freedom theory with relatively fewer structural parameters.Soft-stiff design optimization based on dynamic properties of OWTs is performed for monopile and lattice supports with different wind turbines,water depth and hub height.Attributes of support structures,wind turbines and environment conditions are applied in the multi-criteria decision making method——TOPSIS for benchmarking of those options.The results illustrate the effectiveness of the proposed optimazation methodology combined with economical and environmental attributes together.     

预应力混凝土空心桩与承台连接结构抗拔研究

针对预应力混凝土空心抗拔桩与承台连接强度不够的问题,采用空心桩内壁刻槽的方法改善桩头连接性能。开展预应力混凝土空心抗拔方桩填芯混凝土拉拔试验,结果显示方桩内壁光滑时填芯混凝土直接被拔出,而方桩内壁有螺纹时,填芯混凝土在所受持载达到800 kN的情况下与空心桩内壁之间的连接仍能保持良好,在空心桩内壁刻槽是提高桩与承台结构连接强度的有效方式。研究桩内壁与填芯混凝土的黏结性能,分析2种桩壁与填芯混凝土之间黏结作用机制和影响因素,发现方桩内壁光滑时由于填芯混凝土与空心桩内壁之间的黏结力不足导致试验中填芯被拔出,而桩壁有内螺纹时,内填芯混凝土受拉承载力主要取决于桩壁螺牙抗剪切强度。在此基础上,结合相关规范,对填芯混凝土设计进行探讨,为进一步研究提供参考。     

以变形控制为原则的陡坡路段桥梁桩基础设计方法研究

基于变形控制原则的桥梁设计方法,可以在保证桥梁荷载的基础上,合理减少桥梁的桩基数量,为桥梁施工节约相应成本。本文以陡坡地段的桥梁桩基设计为例,利用离散微积方程,构建桩基础设计模型,并对其进行仿真分析。结果显示,提出的桥梁桩基础设计方法,可以大幅度提高桩基设计的准确率,将其最大误差控制在10%以内。同时,通过对桩基础压力的细化分析,可以提高桥梁桩基础设计的准确性。     

高层建筑基础选型浅析

在我国建筑业蓬勃发展的大背景下，建设造价、环境保护、建设周期越来越受到建设者们的重视，本文以南充市嘉陵江畔某基础工程为例，结合场地工程地质条件，从施工工艺、造价、环境保护、建设周期等角度对基础类型的选择进行了综合分析和总结。     

三峡水库常年回水区航运工程建设关键技术研究

本课题的总体研究目标是：通过对三峡水库常年回水区航运工程关键技术的科技攻关和技术创新，获得三峡库区悬移质输移和深水码头嵌岩桩变形等规律，形成三峡水库航道演变数值模拟技术、三峡水库常年回水区航道治理技术、深水码头嵌岩桩基础设计技术等创新技术，达到三峡水库常年回水区488km航道设计水深保持4.5m，码头水工结构建设成本节约20%以上。在重庆交通大学河海学院杨胜发教授的带领下，课题研究取得了圆满成功。     

浅析桩基础抗震设计

地震是一种破坏力极强的自然灾害,据统计,每年地球大约要发生500万多次地震,特别严重的地震平均每天要发生1-2次。人们无法预知地震的到来,必须通过一定的仪器才能预知,所以必须采取一定的抗震措施,尽量减轻地震给人们生产生活带来的伤害。本文主要从桩基础的性能方面来探讨抗震设计的模式。