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高压水道钢筋混凝土夹心钢板衬砌研发与性能验证

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水利学报 2024年第3期55卷 336-343页

作者：裴江荣汪小刚魏小令刘和艺陈天楠刘立鹏中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 四川华能泸定水电有限公司四川成都610072

针对高压水道中钢筋混凝土衬砌内水外渗以及钢板衬砌易于溃屈问题,研发了一种高压水道钢筋混凝土夹心钢板衬砌,主要由内层钢筋混凝土-钢板-外层钢筋混凝土组成。为验证新型衬砌性能,进行了高内外水交替作用下模型试验,研究衬砌变形受力... 详细信息

针对高压水道中钢筋混凝土衬砌内水外渗以及钢板衬砌易于溃屈问题,研发了一种高压水道钢筋混凝土夹心钢板衬砌,主要由内层钢筋混凝土-钢板-外层钢筋混凝土组成。为验证新型衬砌性能,进行了高内外水交替作用下模型试验,研究衬砌变形受力及荷载分担变化情况。结果表明:外水压力作用下衬砌处于受压状态,各部分荷载分担比较为固定,钢板部分所受压应力仅为1.47 MPa,远低于临界应力20.25 MPa,失稳溃屈的风险极小;内水压力作用下衬砌处于受拉状态,随着内水压力的增加,内层混凝土会先于外层混凝土开裂,未开裂前衬砌各部分荷载分担比基本固定;开裂后混凝土部分分担荷载降低、钢板与围岩所分担荷载增加,钢板所受拉应力为28.01 MPa,远低于其极限强度。相较于传统衬砌,新型衬砌结构在高压水道环境下具有更优越的性能。

关键词：钢筋混凝土夹心钢板衬砌内外水压力荷载分担比

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不同溶洞条件下穿越溶洞桩基础竖向荷载传递机制

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河南科学 2024年

作者：郑涛郭嘉刘衍文牟飞牛瑞李辉中建铁路投资建设集团有限公司山东大学土建与水利学院

穿越溶洞桩基础竖向荷载传递机制是特殊岩溶发育地区桥梁基础设计的核心问题.依托新建沪渝蓉高速铁路马河特大桥24#号墩岩溶桥基工程，开展区域地层（上覆粉质黏土层，下部风化灰岩）中桩基础竖向受荷现场试验.结合有限元数值模拟方法... 详细信息

穿越溶洞桩基础竖向荷载传递机制是特殊岩溶发育地区桥梁基础设计的核心问题.依托新建沪渝蓉高速铁路马河特大桥24#号墩岩溶桥基工程，开展区域地层（上覆粉质黏土层，下部风化灰岩）中桩基础竖向受荷现场试验.结合有限元数值模拟方法，研究有无溶洞、不同溶洞直径和不同溶洞位置等因素对穿越溶洞桩基础竖向荷载传递机制的影响规律.研究结果表明：(1)相比于无溶洞条件，溶洞存在导致桩基竖向承载力降低，溶洞以上的桩侧摩阻力减小，溶洞以下的桩侧摩阻力增大，桩身压缩量增加；此外，溶洞存在降低了桩身侧阻的荷载分担比，有利于发挥端阻.(2)在不同地层中，溶洞直径变化对桩侧摩阻力的影响有所不同.下部岩层中桩侧摩阻力随着溶洞直径的增大而增大，而上覆土层中变化不明显；整体看来，桩侧摩阻力的荷载分担比随溶洞直径的增大而减小，端阻力占比随之增大.(3)随着溶洞深度的增大，溶洞以上岩层中桩侧摩阻力减小，溶洞以下在1倍溶洞直径范围内桩侧摩阻力增大，桩身压缩量和桩身荷载分配的变化不明显.

关键词：穿越岩溶桩基础现场试验数值模拟桩侧摩阻力荷载分担比

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桩承式加筋路堤荷载分担比计算方法

浙江大学学报（工学版） 2010年第10期44卷 1950-1954页

作者：张军郑俊杰马强华中科技大学岩土与地下工程研究所湖北武汉430074

针对桩承式加筋路堤作用机理复杂的问题,分析路堤填土-筋材-桩-桩间土在路堤荷载作用下的荷载传递机理.根据位移、应力连续条件,将路堤填土和加固区作为统一的整体考虑.将一定厚度水平向的加筋垫层视为具有刚度的薄板,考虑土工格栅的加... 详细信息

针对桩承式加筋路堤作用机理复杂的问题,分析路堤填土-筋材-桩-桩间土在路堤荷载作用下的荷载传递机理.根据位移、应力连续条件,将路堤填土和加固区作为统一的整体考虑.将一定厚度水平向的加筋垫层视为具有刚度的薄板,考虑土工格栅的加筋作用,采用大挠度薄板理论计算筋材的挠曲变形.考虑路堤填土的土拱效应和路基桩土相互作用,推导在桩体打穿和未打穿软土层2种情况下桩承式加筋路堤荷载分担比的求解方法.采用相关文献中的模型试验结果对提出的计算方法进行验证.结果表明,采用该方法计算出的桩土应力比与实测结果比较接近,可为工程实践提供设计理论参考.

关键词：桩承式加筋路堤荷载分担比薄板理论软土路基

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刚-柔性桩复合地基荷载分担比研究

浙江大学学报（工学版） 2008年第2期42卷 359-363页

作者：朱奎徐日庆吴冬虎周鹏飞浙江大学土木工程学系浙江杭州310027 温州市民用建筑规划设计所浙江温州325000 温州大学浙江温州325000

为了分析刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理,基于弹性计算模型,根据刚-柔性桩复合地基的荷载与沉降关系,通过理论推导获得了荷载分担比的解析解,该解析解全面考虑了褥垫层、刚性桩、柔性桩、地基土的性质、面积置换率等影响因素.根据有... 详细信息

为了分析刚-柔性桩复合地基的荷载传递机理,基于弹性计算模型,根据刚-柔性桩复合地基的荷载与沉降关系,通过理论推导获得了荷载分担比的解析解,该解析解全面考虑了褥垫层、刚性桩、柔性桩、地基土的性质、面积置换率等影响因素.根据有限元数值模拟结果,对影响荷载分担比的各因素分别进行拟合,建立了荷载分担比简单实用的拟合公式.对比研究发现,荷载分担比的解析解与实测结果吻合较好,拟合公式具有一定的地区性,但总体上可以满足工程要求,可以通过积累各地区的试验参数对该公式进行适当的修正.

关键词：刚-柔性桩复合地基荷载分担比解析解拟合公式原位测试

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公路隧道装配式衬砌荷载分担比研究

科学技术创新 2022年第29期 128-131页

作者：徐洪彬李鹏谭忠四川省公路规划勘察设计研究院有限公司四川成都610041 中冶赛迪工程技术股份有限公司重庆400013

随着我国隧道建设的快速发展,公路隧道建设也趋向于施工工期更短、施工质量更好、施工技术要求更高的装配化方向发展。基于公路隧道装配化衬砌的研究,根据影响因素,建立多工况下有限元模型,对装配式衬砌荷载分担比展开研究,对比实测值... 详细信息

随着我国隧道建设的快速发展,公路隧道建设也趋向于施工工期更短、施工质量更好、施工技术要求更高的装配化方向发展。基于公路隧道装配化衬砌的研究,根据影响因素,建立多工况下有限元模型,对装配式衬砌荷载分担比展开研究,对比实测值与经验值,得到了不同围岩、不同装配时机下支护结构的响应情况及衬砌的荷载分担规律,并给出了装配式衬砌荷载分担比建议值,研究成果可为装配式衬砌相关设计和研究提供参考和指导。

关键词：公路隧道装配式衬砌荷载分担比

均质地层中桩筏基础筏板荷载分担比的归一化分析方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2020年第6期42卷 38-45页

作者：王凌罗如平广州地铁设计研究院股份有限公司广州510010 华东交通大学土木建筑学院南昌330013 江西省地下空间技术开发工程研究中心南昌330013

在进行桩土共同作用的桩筏基础设计时,其核心之一是合理评估筏板的荷载分担特性。为了准确得到筏板的荷载分担比大小,基于桩土筏相互作用理论提出了竖向荷载作用下考虑土体非线性弹塑性的刚性板桩筏基础实用分析方法。在此基础上,进一... 详细信息

在进行桩土共同作用的桩筏基础设计时,其核心之一是合理评估筏板的荷载分担特性。为了准确得到筏板的荷载分担比大小,基于桩土筏相互作用理论提出了竖向荷载作用下考虑土体非线性弹塑性的刚性板桩筏基础实用分析方法。在此基础上,进一步分析了土体参数、桩数、桩间距、桩长及桩径对筏板荷载分担比的影响,并根据计算结果提出了考虑基础整体安全系数影响的筏板荷载分担比归一化计算模型。计算结果表明:基础整体安全系数对筏板荷载分担比的大小有重要影响,安全系数越小,筏板荷载分担作用越大;桩数、桩长、桩间距直接影响筏板荷载分担比的大小,但其影响程度存在差别,桩间距影响较显著,桩长次之,桩数影响程度较弱;采用归一化分析模型能较好地统一不同参数对筏板荷载分担比的影响。最后,通过实际工程案例初步验证了归一化模型的有效性。

关键词：桩筏基础荷载分担比桩土相互作用安全系数归一化模型

秀山大桥重力锚支墩基础及锚块荷载分担比研究

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长江科学院院报 2018年第3期35卷 176-179,186页

作者：白雨东王帅张宜虎浙江省交通规划设计研究院杭州310000 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室武汉430010

秀山大桥重力锚支墩基础与锚块各自分开,地基与基础荷载分担比较为复杂,为研究锚碇系统各部位承载分担比和失稳模式,依托秀山大桥重力锚,建立锚碇、支墩桩基与地基相互作用的三维有限差分模型,以0.5P(P为缆索拉拔设计荷载,P=132 MN)为... 详细信息

秀山大桥重力锚支墩基础与锚块各自分开,地基与基础荷载分担比较为复杂,为研究锚碇系统各部位承载分担比和失稳模式,依托秀山大桥重力锚,建立锚碇、支墩桩基与地基相互作用的三维有限差分模型,以0.5P(P为缆索拉拔设计荷载,P=132 MN)为递增荷载进行极限加载模拟研究。结果表明:在(1~2)P时,锚块底板、锚块前端岩体、支墩基础、锚块侧边承担水平荷载平均占比为64%,23%,6%,7%;缆索荷载达到2.5P时,锚-岩接触面不均匀剪力引起锚块底部岩体拉伸破坏;支墩桩基达到极限承载力时的缆索荷载为3.5P,其破坏形式近似于单轴压缩破坏;随着荷载继续增大,锚块底板接触面逐渐张开,其承担水平荷载向锚前端岩体转移。研究成果为重力式锚碇的结构设计、地基加固及极限承载力分析提供了参考。

关键词：秀山大桥重力锚支墩桩基荷载分担比承载力

基桩弹性模量对组合桩复合地基桩土荷载分担比的影响

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建筑结构 2010年第3期40卷 62-64页

作者：唐明雄长沙市规划设计院有限责任公司长沙410007

在分析桩土相互作用的基础上,将柔性桩和天然地基形成的复合地基当作刚性桩的等效天然地基,考虑垫层效应,推导了复合地基在弹性工作阶段桩土的荷载分担比及沉降的解析解,利用解析解编制程序分析长、短桩弹性模量对桩土荷载分担比的影响... 详细信息

在分析桩土相互作用的基础上,将柔性桩和天然地基形成的复合地基当作刚性桩的等效天然地基,考虑垫层效应,推导了复合地基在弹性工作阶段桩土的荷载分担比及沉降的解析解,利用解析解编制程序分析长、短桩弹性模量对桩土荷载分担比的影响。分析表明,随长桩弹性模量的增大,长桩的荷载分担比增大,短桩及桩间土的荷载分担比减小,但长桩的弹性模量大于28 000MPa时,其对桩土的荷载分担比影响较小;随短桩弹性模量的增大,长桩的荷载分担比减小,短桩及桩间土的荷载分担比增大。

关键词：复合地基组合桩荷载分担比弹性模量

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长短桩复合地基荷载分担比的试验研究

太原理工大学学报 2012年第3期43卷 362-367页

作者：葛忻声鹿宏伟李斌饶江勇杨勇太原理工大学建筑与土木工程学院太原030024 潍坊工商职业学院诸城262234 北京市勘察设计研究院北京100038 湖北省交通规划设计院武汉430051

为了研究长短桩复合地基竖向荷载分担比的变化规律,在室内模型试验的基础上,对不同桩间距、垫层厚度、长桩长度、短桩长度、长桩模量和短桩模量等情况下长短桩复合地基荷载分担比的变化性状进行了分析。结果表明,随桩间距的减小,长桩和... 详细信息

为了研究长短桩复合地基竖向荷载分担比的变化规律,在室内模型试验的基础上,对不同桩间距、垫层厚度、长桩长度、短桩长度、长桩模量和短桩模量等情况下长短桩复合地基荷载分担比的变化性状进行了分析。结果表明,随桩间距的减小,长桩和短桩的荷载分担比均增大,桩间土的荷载分担比减小,通过减小桩间距来提高长桩荷载分担比是不经济的;随垫层厚度的增加,长桩的荷载分担比减小,桩间土的荷载分担比增大,短桩的荷载分担比变化较小,垫层的设置能明显改善桩、土荷载分担的分配;随长桩长度的增加,长桩的荷载分担比增大,桩间土的荷载分担比减小,短桩的荷载分担比变化较小,增加长桩长度能一定程度提高长桩荷载分担比;短桩长度对荷载分担比的影响较小;随长桩模量的增大,长桩的荷载分担比增大,桩间土的荷载分担比减小,短桩的荷载分担比变化较小,增加长桩模量能显著提高长桩荷载分担比;随短桩模量的增大,长桩的荷载分担比减小,短桩和桩间土荷载分担比均增大,增加短桩模量对荷载分担比分配有一定影响。

关键词：长短桩复合地基荷载分担比模型试验