考虑土体蠕变特性的桥台软基变形分析

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1、第19卷第2期中国公路学报Vol.19No.22006年3月ChinaJournalofHighwayandTransportMar.2006文章编号:1001-7372(2006)02-0056-06考虑土体蠕变特性的桥台软基变形分析赵明华，，肖燕2，陈昌富‘，贺炜‘(1.湖南大学岩土工程研究所，湖南长沙410082;2.湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410011)摘要:针对软土地区的桥梁常因软土蠕变而产生病害的问题，研究了土体蠕变特性对桥台软基变形分析的影响。首先引入改进的西原模型;然后将桥台及软基简化为可共同考虑土体蠕变的桩一土-桥台共同工作的有限元计算模

2、型，基于蠕变计算的时步一粘性初应变法，给出可考虑软土蠕变非线性特性的有限元计算方法，并据此编制出相应的有限元计算程序;最后利用该程序对某桥台桩基工程实例进行分析，得到了该桩基桥台后软土蠕变场等值线图，反映出桥台与桩对蠕变场的影响范围及承台与桩交接处的应变集中现象。关键词:桥梁工程;桥台软基;有限元法;土体蠕变;西原模型;应力等值线中图分类号:U443.21文献标志码:AAnalysisofDeformationonSoftSubsoilAroundBridgeAbutmentConsideringSoilCreepPropertyZHAOMing-hua'，XIAO

3、Yang，CHENChang-fu'，HEWell(1.InstituteofGeotechnicalEngineering,HunanUniversity,Changsha410082，Hunan,China;2.CommunicationsPlanning,SurveyandDesignInstituteofHunanProvince,Changsha410011，Hunan,China)Abstract;Basedontheproblemthatbridgessitedinsoftclayareaarefrequentlydamagedbycreepofsof

4、tsubsoil，authorsanalyzeddeformationofsoftsubsoilbehindbridgeabutmentconsideringcreepproperty.Therefore,revisedXiyuanmodelwasintroducedfirstly.Then,bridgeabutmentandsoftsubsoilweretransformedintoFEMcalculationmodel.Basedontime班step-viscousinitialstrainmethod，aFEMmethodwhichcouldtakenonl

5、inearcreeppropertyansoftclayintoaccountwasestablished，andrelevantFEMprogramwasdesigned.Atlast，examplewasanalyzedbytheFEMprogram,andstraincontourchartsofsoftsubsoilbehindpilefoundationweregot，whichshowedtheinfluenceareaofpileandabutment，andstrainconcentrationatjointofabutmentandpiles.Ke

6、ywords:bridgeengineering;softsubsoilaroundbridgeabutment;FEM;soilcreep;Xiyuanmodel;stresscontour现象，因此软土蠕变是软土地区桥台前移的一个不0引言可忽视的重要因素。各国不少文献中从施工方法、软土地区的桥梁，因桥台台后填土及路面荷载地基处理、桥台形式等方面对这种桥台前移及其他引起软土蠕变，易导致台后土体下沉，台前土体上拱相应病害现象提出了各种有益的治理办法[1-5]，但考及桥台前移，使桥台、墩帽梁处开裂或发生桥头跳车虑软土蠕变的桩一土一桥台的应力应变关系对桥台位收稿日期:2

7、005-06-21基金项目:国家自然科学基金项目(50378036)作者简介:赵明华(1956-)，男，湖南邵阳人，教授，博士生导师，工学博士，E-mail:mhzhaohd)21cn.com.第2期赵明华，等:考虑土体蠕变特性的桥台软基变形分析移的研究尚鲜见报道。r3=r二rs+r/2Y3(8)土体的蠕变问题，理论上可采用Laplace变换式中:G。为虎克体刚度;:，为圣维南体的极限摩阻来求解，但由于拉氏反演的复杂性，用这类解析解求力，可由试验确定。根据式(4)一(8)，可导出改进的解地下结构的许多实际问题较为困难，而描述蠕变西原模型本构方程为问题的非线性特性