地铁车站抗拔桩设计计算分析方法

文章通过对某车站抗拔桩设计过程的分析,简要介绍了抗拔桩的受力变形特点及计算方法,以及抗拔桩模拟弹簧对车站主体结构的影响,可为类似工程设计提供一定的参考和借鉴。     

基坑内抗拔桩长度对下卧既有隧道群的影响

以杭州市地铁隧道群上方某基坑开挖为背景,利用ABAQUS有限元软件三维建模,分析了基坑开挖过程中抗拔桩长度对隧道隆起的影响.结果表明:当抗拔桩桩长40 m时,隧道群的最大隆起变形均10 mm,从经济上考虑,可取抗拔桩长度为40 m,当抗拔桩达到一定长度后,隧道隆起位移将不再随抗拔桩长度的增加而减小;抗拔桩越长则同一开挖分析步下隧道最大隆起位移越小,且结构底板的及时施作对抑制隧道隆起效果明显;基坑开挖会导致隧道纵向50 m范围内产生隆起,且该隆起范围几乎不受抗拔桩长度的影响.     

基坑底部抗拔桩对下卧隧道群竖向变形影响分析

以杭州市某河道开挖为背景,利用ABAQUS有限元软件建立了三维数值模型,研究了河道开挖过程中,抗拔桩对抑制下卧隧道群隆起的作用效果。结果表明,抗拔桩长度越长,隧道隆起越小,当桩长超过一定长度,其抑制隧道隆起的作用削弱;隧道纵向一定范围内的隆起受抗拔桩的影响,此范围外几乎无影响,且隧道埋深越大,其受影响的范围越小;基坑两侧抗拔桩对抑制隧道隆起作用较小,因此适当减小基坑两侧抗拔桩的长度,形成长短结合的抗拔桩,对于减小隧道隆起,同样效果显著,且在一定程度上降低了工程造价;推导非等长抗拔桩下,隧道抗浮验算公式,计算简单,便于应用。     

不同应力场软弱围岩公路连拱隧道中墙受力特征

为了更全面了解不同应力场软弱围岩公路连拱隧道中墙的受力特征,选择曲中墙连拱隧道结构形式,建立有效的有限元模型,采用不同加载方式,模拟不同应力场,对软弱围岩公路连拱隧道中墙受力特征进行研究,详细分析了应力场对中墙结构受力的影响,并运用模型试验结果对数值计算结果进行了验证。结果表明:不同的应力场中,中墙顶部,侧压力系数越小,施工中偏压越明显;中墙中部和底部,侧压力系数越大,施工中偏压越明显;侧压力系数越小,中墙竖向应力量值越大。     

U型槽结构抗浮桩设计计算方法探讨

U型槽结构在承受自重、汽车荷载、土压力、水浮力等荷载作用时,位于结构底板下不同平面位置的抗拔桩受力大小差别较大,按照以往各桩均匀受力的计算假定进行设计会造成很大的误差,导致结构不安全。本文采用空间有限元分析的方法,建立空间板单元模型模拟U型槽结构抗浮桩的实际受力状态,总结出抗浮桩受力的分布规律,以供U型槽结构抗浮桩设计中参考。     

地下结构抗浮设计中抗拔桩的简化模型及其应用

抗拔桩是抗浮结构的重要组成部分。然而,地下结构进行整体设计时,为减少工作量及难度,需要采用能够比较准确表达抗拔桩行使功能的简化模型。从不同的角度出发,理论上探求了抗拔桩的两种简化模型(桩体弹簧模型和桩-土弹簧模型)及其弹簧刚度表达式。在运用Midas/gts计算出主体结构内力的基础上,桩体弹簧模型计算的底板内力与原设计计算结果进行了对比。前者在设置抗拔桩处的底板弯矩是后者的3倍左右,经讨论分析知,新的弹簧模型更能反映工程实际。     

承载明挖隧道有限单元法数值模拟

针对武都-罐子沟高速公路部分隧道进口需下穿省道S201公路的实际情况,考虑到隧道上部要承受车辆荷载及支护与围岩的相互作用,采用ansys8.1建立有限单元模型进行数值模拟计算.计算结果表明,支护结构受力以仰拱及仰拱和曲墙连接部位受力最大;据计算结果,对受力较大部位的配筋和截面尺寸做了调整.计算与调整的结果,不仅满足了工程的需要;而且,对于承载隧道的结构检算,有一定的借鉴意义.     

溶槽地段双跨连拱隧道的结构计算与分析

双跨连拱隧道以设置地基梁的方式穿过大型溶槽地段.根据地基梁与隧道结构的关系并结合施工的实际情况,确定计算模式与作用荷载;讨论连续跨越不同地基弹性地基梁的受力状态,同时对仰拱的作用及中墙在隧道结构中的重要性进行分析.研究结果表明:2种不同地基介质的交界处是地基梁的最危险点,容易发生剪切与拉裂破坏;溶槽充填物的物理性质对地基梁具有显著的影响,充分考虑充填物的承载能力是合理的;仰拱能明显改善衬砌鲻结构的受力状态,但对分散地基梁的荷载作用不大;中墙是隧道结构的关键部位,对其在施工过程中的偏压状态,应该采取工程措施予以改善.     

大底盘建筑的结构设计分析

文章针对上部结构高耸、底部大面积整体地下室的小区高层建筑群,结构设计采用主楼桩筏基础共同作用,纯地下室部分用桩基兼作抗拔桩;采取分割措施,设定各个独立结构计算单元,保证结构受力体系明确;通过设置变形缝及后浇带等措施解决超长结构的温度应力和防裂问题.     

大型多纵梁矩形渡槽受力计算的实用空间法

根据大型多纵梁矩形渡槽槽身结构及其受力特点,提出了实用空间分析法,使复杂的空间结构计算分离成相互联系的两个平面问题.横向计算中,底部弹性支承在各纵梁上,可求得结构的横向受力与弹性支承反力;然后将弹性反力作为荷载,反向作用于侧墙和中间纵梁上,进行纵向梁的受力计算.算例分析表明,该计算方法合理、快捷,能够满足设计要求.     

南京地铁钟灵街车站结构设计

结合南京地铁钟灵街车站的结构工程,详细介绍了结构计算与设计,并就合理设置抗拔桩解决水浮力及结构变形问题、考虑支护结构构件的有利作用进行内衬墙设计、采用设置诱导缝等措施解决超长混凝土结构裂缝等方面作了较详细的分析论述,可为类似工程结构设计提供一定的借鉴作用。     

基于贝塔分布的抗拔桩承载力可靠度分析

以12根抗拔桩承载力为研究对象,利用4参数的贝塔分布拟合出抗拔桩承载力试计比（承载力实测值和计算值的比）的概率分布.通过K-S检验法检验指出：贝塔分布的拟合精度优于常见的正态分布、对数正态分布和极值I型分布.利用蒙特卡罗法计算出抗拔桩承载力的可靠度指标,计算结果表明：承载力试计比的均值、荷载组合、荷载比和安全系数对可靠度有显著的影响.最后利用荷载抗力系数设计法给出了抗拔桩的抗力系数.     

石膏围岩隧道衬砌结构破坏模式及时变可靠度模型

石膏围岩具有很强的膨胀性和腐蚀性,在隧道全寿命周期内均会引起衬砌结构自身强度劣化及受力增加,严重影响隧道二次衬砌结构可靠性.针对石膏围岩膨胀特性和腐蚀性对隧道二次衬砌结构的影响分别建立了二次衬砌结构膨胀破坏模式和腐蚀破坏模式;考虑石膏围岩膨胀性和腐蚀性对隧道衬砌结构的综合影响,建立了石膏围岩隧道二次衬砌结构综合破坏模式;基于结构体功能函数,推导出能够初步考虑围岩膨胀性和腐蚀性的隧道衬砌结构可靠度指标计算公式;并分别建立了三种破坏模式下的时变可靠度分析模型.采用石膏围岩隧道衬砌结构综合破坏模式下的时变可靠度模型对礼让隧道进行了分析,得到其在使用寿命100 a内的可靠度指标变化规律.根据计算结果可以优化石膏围岩隧道衬砌结构的抗腐蚀、抗膨胀和支护结构设计参数,并对石膏围岩隧道使用寿命周期内的合理维护及维修提供依据.研究成果可推广应用于隧道衬砌结构的可靠度研究中.     

大断面黄土隧道初期支护合理施作时机

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节,结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为的变化情况.以控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中,初支施作时机的选择给出了合理的建议.通过现场监测手段,得到了黄土隧道初期支护受力规律:黄土具有明显的流变特性,支护结构的受力很大一部分来自围岩流变产生的附加荷载;支护结构受力在空间分布上并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑.     

扩底抗拔桩设计

在地下水位较高地区修建车库、人防等没有地上结构的建筑物时,由于结构自身重量不足以抵消地下水对建筑物的浮力,需要对建筑物采取单独的抗浮措施。扩底抗拔桩承载力大,施工简单,是一种能够满足建筑物抗浮要求的非常有效的方式。通过工程实例,对扩底抗拔桩的设计方法进行了介绍,对类似工程具有一定的借鉴作用。     

列车动载作用下复杂岩溶隧道受力特性分析

论述了隧道衬砌-围岩系统动力分析的理论及计算方法,采用激振函数模拟列车竖向移动荷载,建立岩溶段连拱隧道的三维有限差分计算模型,分析了拱梁和直梁两种不同溶腔跨越方案中隧道结构变形和受力特性的差异.计算结果表明,两种不同跨越方式下隧道衬砌结构受力变形均满足规范要求.就跨越梁结构本身的受力特性而言,拱梁结构略有优势;但从施工安全性和经济性角度综合考虑,推荐采用直梁跨越方案.     

铁路隧道铺底结构破坏的力学分析

针对我国既有铁路隧道铺底病害严重的现状, 采用弹性支承法, 对铁路隧道铺底结构的受力状态进行分析. 计算中对不同的隧道铺底结构、不同的围岩抗力条件以及铺底与基岩之间不同接触条件下隧道铺底结构的受力状态进行讨论, 对作用于隧道铺底结构顶面的荷载分别考虑均匀分布和实测条件2种工况. 计算结果验证了现场铁路隧道铺底结构的实际破坏形态. 根据计算结果, 对隧道铺底结构的内力分布规律以及铺底结构破坏的原因等进行分析, 并提出在进行隧道铺底病害整治时, 应大力提高铺底结构的抗弯能力.     

抗拔桩荷载传递特性的积分方程解法及参数分析

针对抗拔桩的受力特点,在弹性虚拟桩模型应变协调的基础上,引入桩端受力为零的假定条件,形成第二类Fredholm积分方程组,采用最小二乘法进行求解.通过编制程序求解基本方程,得到桩身轴力、桩侧剪力和桩身位移等分布特性,与相关文献的对比表明了该解法的正确性.重点分析了影响抗拔桩荷载传递特性的主要因素,如桩身刚度、桩长细比和地基土泊松比等参数.计算结果表明,桩身刚度和桩长细比对抗拔桩荷载传递特性具有显著的影响.该解法在理论上较为严密,具有工程应用价值.     

桩基工程中的抗拔桩设计

本篇介绍了建筑物的抗浮设计,对抗拔桩的设置依据、水浮力的计算加以说明,并提出了抗拔桩设计时的一些注意事项。     

全装配式混凝土结构界面软索连接拼缝抗剪性能试验研究

对5个设置界面软索连接的全装配混凝土试件进行静力加载试验研究,包括3个墙与墙连接试件及2个楼板与楼板连接试件.并采用目前已有的界面抗剪承载力计算方法对试验结果进行对比计算.研究结果表明:拼缝抗剪承载力主要由软索受拉产生的界面抗剪摩擦力和软索自身的销栓力组成,试件呈现良好的延性.针对试验结果,深入分析了软索连接拼缝的受力及破坏机理,采用合理的计算假定,提出了软锁连接拼缝抗剪性能的三折线受力模型,理论方法计算结果与试验值吻合比较理想,可为全预制混凝土结构软索连接拼缝的抗剪承载力计算及工程实践提供参考.