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倾斜度影响斜-直组合桩单侧受力响应试验研究

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第7期52卷 2426-2437页

作者：周德泉曹之烨冯晨曦肖灿周毅长沙理工大学道路结构与材料交通行业重点实验室湖南长沙410114 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 湖南中大检测技术集团有限公司湖南长沙410000 中交四航工程研究院有限公司广东广州510230

在深厚软弱地基或者厚度不均匀软弱地基上修筑公(铁)路路堤或者广场时,常常采用竖直桩复合地基加固,并在坡脚外设置3~4排或者更多排桩,但填筑体滑移、坍塌事故仍未能避免。为保障填筑体稳定,提出坡脚斜-直组合桩方案,并采用室内模型试... 详细信息

在深厚软弱地基或者厚度不均匀软弱地基上修筑公(铁)路路堤或者广场时,常常采用竖直桩复合地基加固,并在坡脚外设置3~4排或者更多排桩,但填筑体滑移、坍塌事故仍未能避免。为保障填筑体稳定,提出坡脚斜-直组合桩方案,并采用室内模型试验研究均质地基中4种不同倾斜度的斜-直组合桩在单侧加载下的土压力、水平位移和弯矩变化规律,分析破坏模式,为坡脚斜-直组合桩的设计应用提供试验依据。研究结果表明:外侧斜桩倾斜度增大,内侧直桩水平土压力和弯矩随之增大,外侧斜桩水平土压力和水平位移及弯矩随之减小,内侧直桩水平土压力大于外侧斜桩水平土压力;内侧直桩弯矩呈单峰曲线分布,峰值位于桩身中部,外侧斜桩弯矩最大值位于桩身顶部,内侧直桩中部、外侧斜桩顶部出现危险截面,内侧直桩较外侧斜桩更易发生断裂;外侧斜桩破坏前的位移模式为“先转动后平移再弯曲”,破坏形式为弯曲破坏。在工程中,建议外侧斜桩倾斜度为10%~15%,并根据路堤高度(荷载)选择内侧直桩与外侧斜桩刚度之比为2~3。

关键词：填筑工程斜-直组合桩倾斜度模型试验受力响应

考虑邻近建筑物影响的基坑支护结构受力响应分析

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力学与实践 2021年第3期43卷 371-379页

作者：赵世永中铁十五局集团有限公司上海200070 中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司河南洛阳471000

为了深入了解临近建筑物对基坑支护结构受力响应的影响,通过学习前人的研究成果和基于自身经验采用三参数地基弹性梁模型,来考虑临近建筑物与支护结构间有限宽土压力、基底应力等的影响,根据支护结构受力特点,得到一种考虑临近建筑影响... 详细信息

为了深入了解临近建筑物对基坑支护结构受力响应的影响,通过学习前人的研究成果和基于自身经验采用三参数地基弹性梁模型,来考虑临近建筑物与支护结构间有限宽土压力、基底应力等的影响,根据支护结构受力特点,得到一种考虑临近建筑影响的支护结构计算分析模型;采用桩身离散的方法创建了支护结构的内力及其变形计算的矩阵表达式,得到一种半解析解答的方法;并根据工程实例对该方法进行计算验证,对建筑基底应力、距支护结构距离的影响规律进行了分析,验证了本方法的可行性,可为城镇建筑密集区域的基坑工程类似支护设计提供参考。

关键词：基坑工程邻近建筑受力响应理论计算半解析解

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桥梁上部结构撞击响应及损伤评估分析

交通世界 2024年第24期 164-166页

作者：夏腾武汉达丰工程科技有限公司湖北武汉430000

为保证桥梁在运营期间的安全性,本文首先对比了桥梁碰撞理论,以某铁路跨线桥梁为研究对象,利用有限元软件建立车-桥碰撞三维模型,计算了车速和车重对桥梁撞击力、应力、位移的影响。同时,从外观和跨中挠度两个方面对桥梁上部结构的损伤... 详细信息

为保证桥梁在运营期间的安全性,本文首先对比了桥梁碰撞理论,以某铁路跨线桥梁为研究对象,利用有限元软件建立车-桥碰撞三维模型,计算了车速和车重对桥梁撞击力、应力、位移的影响。同时,从外观和跨中挠度两个方面对桥梁上部结构的损伤情况进行评估,研究成果可为类似项目建设提供一定的理论指导。

关键词：公路桥梁碰撞理论受力响应变形响应损伤评估

风电机组岩石锚杆式加固基础受力性能现场监测研究

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土木与环境工程学报(中英文) 2023年

作者：魏焕卫雷树立宋志鑫陈朝伟惠俊梅宋鹏郑晓山东建和土木工程咨询有限公司山东建筑大学地铁保护研究所山东建筑大学土木工程学院山东建筑大学建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东大卫国际建筑设计有限公司

针对风机运行期间所受荷载的复杂性，依托威海某风电机组基础加固项目，提出一种系统监测方法，结合现场环境评估加固基础的性能提升效果。从施工阶段到运行阶段，采集加固基础的塔筒应变、焊钉应变以及锚索轴力等，研究风机加固基础在... 详细信息

针对风机运行期间所受荷载的复杂性，依托威海某风电机组基础加固项目，提出一种系统监测方法，结合现场环境评估加固基础的性能提升效果。从施工阶段到运行阶段，采集加固基础的塔筒应变、焊钉应变以及锚索轴力等，研究风机加固基础在不同工况下的受力响应及相关性分析，探讨基础加固后的性能提升效果及荷载传递机理。结果表明：加固区中各构件受力响应具有趋势相似性与幅值差异性，受力改善效果明显且均具有较大的安全度；该加固方法利用外包混凝土和焊接焊钉改变了结构受力边界，增加底层塔筒的约束刚度，使上部传递荷载重新分配，分担传递剪力，保证塔筒与混凝土共同变形。基于此加固方案提出的系统监测评估方法，可以有效、及时地掌握加固系统各构件的受力状态，保证后续风电机组运行安全；该加固方案改善了基础、岩石锚杆和法兰的受力状态，基础整体受力性能得到保证。

关键词：风电机组焊接焊钉基础加固现场监测受力响应

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超长钢管桩施工栈桥受力分析研究

超长钢管桩施工栈桥受力分析研究

作者：封帆重庆交通大学

学位级别：硕士

栈桥作为一种临时性的结构,具有临时性的特点,同时兼具服务功能,作为一种辅助施工的临时措施,由于其施工速度快、安拆方便且能够重复利用等优点,而被广泛应用于桥梁、港口和大坝等基础设施工程中,栈桥施工与使用的安全、经济问题受到越... 详细信息

栈桥作为一种临时性的结构,具有临时性的特点,同时兼具服务功能,作为一种辅助施工的临时措施,由于其施工速度快、安拆方便且能够重复利用等优点,而被广泛应用于桥梁、港口和大坝等基础设施工程中,栈桥施工与使用的安全、经济问题受到越来越多地关注。临时栈桥的施工过程较为复杂,下部钢管桩受力作用下轴力、位移以及应力等响应规律尚不明确,而且运营过程中随着起重机械荷载作用各个钢管桩受力响应各不相同,有必要通过数值计算模拟这些复杂的过程。本文在介绍灵官沟大桥施工栈桥工程概况,并对其地质条件做出评价的基础上,研究了超长钢管桩栈桥在施工阶段、使用阶段结构行为响应变化规律,分析获取了超长钢管桩稳定性影响因素,并对这些因素作用下超长钢管桩稳定性变化规律作出分析,最后定量评价了这些影响因素对超长钢管桩稳定性的影响程度,得出了以下结论:(1)施工过程中,钢管桩轴力的变化较为显著,起重机荷载移动对群桩轴力影响较大,风、水荷载的施加极大地影响了钢管桩的轴力;起重机荷载的施加、施加位置对于桥面板、桩体横桥向位移影响较小,而风、水荷载的施加对桥面板、桩体横桥向位移影响较大,且桩体越长,桩顶部横桥向位移越大,对桥面板横桥向位移的调整作用越大;施工过程中桩体最大的等效应力值较小,远低于材料的等效应力允许值,桩体在施工过程中不会发生压屈破坏;(2)使用阶段,起重机荷载位于跨中,对本跨两侧群桩桩身轴力影响程度较大,对其他群桩桩身轴力影响程度随距离增大逐渐减弱,当起重机荷载直接作用在跨尾时,该处群桩桩身轴力有所增大,而相邻侧群桩桩身轴力下降较为明显;起重机荷载位于不同位置,对桩体横桥向位移影响不大,桩体横桥向位移更多是受到流水、风荷载影响;起重机荷载位于跨中时,两侧桩群顶部顺桥向位移值最大,起重机荷载及其施加位置是钢管桩顺桥向位移大小、变化规律决定性因素;(3)对于钢管桩最大水平位移,提高土体弹性模量、桩入土深度以及桩横向间距,钢管桩最大水平位移均会出现先大幅下降,后缓慢减少的现象;而桩长增大,钢管桩最大水平位移出现先缓慢上升,后大幅增长的现象;钢管桩桩径增大,钢管桩最大水平位移只有小幅度增长,而钢管桩最大主应力随着影响因素变化的规律相对不大明显;(4)桩长、桩径数值有较小的变动就会使钢管桩稳定系数产生显著的改变,是钢管桩稳定性敏感因素;土弹性模量和桩入土深度为次要敏感因素,桩间距是最不敏感因素;(5)借助Matlab神经网络工具箱,对比验证了数值模拟计算结果与BP神经网络预测结果,提出将神经网络方法应用于栈桥钢管桩稳定性预测分析,为钢管桩稳定性预测分析提供了借鉴与参考。

关键词：栈桥超长钢管桩受力响应稳定性敏感性分析神经网络

水下圆砾地层盾构隧道施工期力学响应实测研究

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隧道建设（中英文） 2020年第S1期40卷 152-159页

作者：路开道中铁十四局集团大盾构工程有限公司江苏南京211899

为研究水下圆砾石地层盾构隧道施工过程中管片结构的力学响应,以常德沅江隧道为背景,选取沅江东线隧道江中埋深最大断面,采用连续测量方式对施工过程中管片的内力变化特征及管片外水压力进行测试,并将实测数据与数值模拟结果进行对比分... 详细信息

为研究水下圆砾石地层盾构隧道施工过程中管片结构的力学响应,以常德沅江隧道为背景,选取沅江东线隧道江中埋深最大断面,采用连续测量方式对施工过程中管片的内力变化特征及管片外水压力进行测试,并将实测数据与数值模拟结果进行对比分析。主要结论如下:1)水下圆砾地层中盾构隧道管片结构外部水压受施工过程的影响显著,距开挖面1~10环呈波动变化,沿横断面不同位置出现最大值的时间不同,但在10环之后趋于稳定;2)管片结构轴力受到脱环和注浆的影响明显,其中前3次注浆的影响最为显著,影响范围为1~9环,弯矩变化与轴力类似,但受注浆影响较轴力延迟1环左右;3)稳定后管片轴力和弯矩量值均大于数值计算值,说明稳定后管片受盾构顶推、浆液固结、错缝拼装效应影响较大。

关键词：水下盾构隧道圆砾地层管片衬砌受力响应现场监测

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路堤坡脚被动正斜桩工程响应试验研究

公路交通科技 2023年第7期40卷 60-67页

作者：周德泉谢旭黄鹏王创业李留玺长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 浙江省三建建设集团有限公司浙江杭州310016

被动正斜桩工程响应受到关注,为了解决坡脚处侧向约束桩可能向坡脚外倾斜,在路堤荷载作用下形成被动正斜桩的问题,在模型桩两侧对称粘贴应变片,使用双面胶黏贴土压力盒,通过PVC管设置百分表探针,设计杠杆加载装置,进行室内模型试验。对... 详细信息

被动正斜桩工程响应受到关注,为了解决坡脚处侧向约束桩可能向坡脚外倾斜,在路堤荷载作用下形成被动正斜桩的问题,在模型桩两侧对称粘贴应变片,使用双面胶黏贴土压力盒,通过PVC管设置百分表探针,设计杠杆加载装置,进行室内模型试验。对底端位置相同但向坡脚外倾斜0°,10°,20°的坡脚侧向约束桩进行研究。根据路堤填筑过程中的受力响应,获得坡脚正斜桩的弯矩、桩侧水平土压力和水平位移变化规律,为倾斜桩应用于软弱路基加固提供试验依据。结果表明:被动正斜桩桩身弯矩沿桩身自上而下先增大后减小再稍增大,峰值位置随倾斜度增大而略提高;加载侧水平土压力沿桩身自上而下先增大后减小再略增大,峰值位于桩长的0.3倍处;桩前土抗力沿桩身自上而下先增大后减小,峰值位于桩长的0.3倍处;直桩在荷载作用下以转动为主,稍有平移,正斜桩既平移也转动;p/p_(u)-y/y_(50)曲线平滑可以拟合;增加被动正斜桩倾斜角,其桩身弯矩、桩侧水平土压力、桩前土抗力、转动量减小,桩身平移量增大,桩自身越来越安全,但路基沉降增大,侧向约束作用降低。在实际工程中,为了发挥坡脚侧向约束桩的侧向约束效果,坡脚处侧向约束桩不宜设计为向坡脚外倾斜的正斜桩,并防止坡脚处侧向约束桩向坡脚外倾斜。

关键词：道路工程受力响应模型试验被动正斜桩 p/p_(u)-y/y_(50)曲线

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海砂混凝土结构受力性能研究

混凝土世界 2023年第12期 38-41页

作者：唐国乐郑川贵胡庆中电建路桥集团有限公司北京100048

砂作为混凝土制备的主要原材料之一,其力学性能及结构的受力响应状态关系到混凝土结构的强度和稳定性,因此对海砂混凝土基本力学性能及其结构受力响应状态进行研究,具有十分重要的现实意义。本文采用控制变量法,在确定混凝土结构其他组... 详细信息

砂作为混凝土制备的主要原材料之一,其力学性能及结构的受力响应状态关系到混凝土结构的强度和稳定性,因此对海砂混凝土基本力学性能及其结构受力响应状态进行研究,具有十分重要的现实意义。本文采用控制变量法,在确定混凝土结构其他组分完全一致的情况下,只改变拌合用砂的种类,对普通河砂混凝土和海砂混凝土的和易性、抗压强度、弹性模量变化进行对比试验,结合分析得到的实际力学特性参数,利用Midas有限元分析软件建立混凝土柱受压有限元分析模型,并对混凝土柱受压过程进行数值模拟,研究河砂和海砂这两种材料对混凝土柱应力、位移变形及临界荷载方面的影响。结果表明:海砂对混凝土的和易性、抗压强度、弹性模量均存在影响,尤其对C30、C20强度等级海砂混凝土影响较大,其坍落度平均降低约31.1%,强度平均下降约10.9%,弹性模量分别提高了17.8%、5.3%。在竖向荷载的作用下,海砂混凝土柱的位移变形量更大,其主体结构的屈曲荷载临界系数相较于普通混凝土柱降低了19.3%。

关键词：海砂混凝土力学特性受力响应有限元模拟

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