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。     

基于物理模拟试验的库岸滑坡冲击涌浪

以三峡库区的滑坡规模和典型河道为原型,以1:200为正态相似比进行滑坡涌浪三维物理模拟试验。在对比分析试验结果的基础上,考虑滑坡涌浪的产生过程中发生在近源区以内的水舌和首浪2种水体雍高,并分别阐述两者的特征和区别,完善冲击涌浪的概念。将水舌的最大高度和水舌长度作为2个特征量,分别运用方差分析法和逻辑回归分析法,得出其影响因素的显著性并拟合经验公式;以抛物线型作为水舌运动的轨迹方程,在已知水舌高度和水舌长度的情况下,预测水舌拍打到一定宽度河道对岸的高度。以大堰塘滑坡和千将坪滑坡涌浪分析为例,对比本文冲击涌浪公式和潘家铮公式。计算结果表明:潘家铮公式计算结果较首浪高度偏大,较水舌高度偏小;而本文公式计算的冲击涌浪高度以及抵达至对岸的爬坡浪高度与实际情况较一致,充分验证了应用本文公式进行三峡库区库岸滑坡涌浪预测分析具有较好的适应性和较高的准确性。