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《桥梁桩基础等刚度模拟法浅论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第卷第期湖南城建高等专科学校学报456∋76!!!年∀月#∃%&∋()∃∗+%∋(∋%&,(∋−∃∋./&%−/0∃∋−1))23289:6;!!!桥梁桩基础等刚度模拟法浅论潘久诚<铁道部第一勘测设计院成都1;==>一摘要根据结构物内力按刚度分配的原理,提出了用刚度与桥梁桩琴础相等的杆件来替代桥梁桩基础的等刚度模拟法。为在进行带桩基础的桥梁结构整体分析时6合理、简明处理桩墓础提供了一种新的思路。关键词桩基础等刚度替代分类号%??≅≅≅=引言,6Α目前在作如图所示的带桩基础的桥梁结构分析时通常应用如下两种方法川户Β二奋一一
2、Β一,如,一Β、6一’Β一”、Χ、「一尸Ε一一ΒΕ胃二,,叫,,一一一一母以婆叫二乙允二盆二二二尝二二二二奋6,Φ门Χ刁二洲Δ‘望ΓΗ==6Β6ΒΕ闷匕岁淞一一一Ε一一一<一一一一一Ε一一Ε一Β一一翎和,韶纠Ιϑ一一一图Γ带桩基础的桥梁结构,,而其一是按照有限元的方法将桩体分成许多微单元每一微元的桩周十则根据文克尔假定看成是与微元系在一起彼此互不相关联的若干弹簧元来近似模拟其受力变形性质。其二是采用渐近法,先假定桥墩于承台顶固结来计算结构内力,用标得的墩底内力当外力来计算桩顶的变化,再用桩顶的变位作为墩底的初位移来计算结构内力
3、,如此反复计算,直至墩底。Α初位移与桩顶变位非常接近为止这两种方法均存在不足方法一在处理如图;所示的群桩Κ一。基础时平面杆系计算软件几乎无能为力方法二计算二作量特大因此在现有技术理论条件卜,寻求一种新的桥梁桩基础的结构计算处理模式来简化如图,;所示的桥梁结构分析计算便显得尤为必要。卜文所述的桥梁桩基础等刚度模拟法将回答这个问题。;桩基础等刚度模拟法的思路,。任何结构物在承受外力时其构件各部所承担力的人小是按刚度来进行分配的如图;所示的桥梁桩基础亦不例外。由于桩基础是桩与桩周土体协同受力的复合基础,在进行全桥整体受力计算时,一般的分
4、析软件很难恰如其分地反映出这种复合基础的受力变形特性,而。,,常规的如引言所述的两法均存在明显的不足因此如果能选择一种如图Η所示的杆件其Δ9,、,、口9,、’在端产生的变位5戏与如图∀所示的桥梁墩台桩基础在点所产生的变位气脚戏,,,一致那么就可以用图Η所示的普通杆件来代替图∀所示的桥梁墩台桩基础来完成全桥的整体受力分析。这样就可以将复杂的复合桩基础同刚度与之等同的普通杆件来取代之,不Α一一收稿日期;!!;Η=潘久诚男;!≅年生工程师竺鱼丛搜Λ高等专科学校学报;!!!年第期十巴甘Μ过令、丰卞刁#;柔丫卜握彝护,户口,刀∃晓公公,
5、图Η等刚度杆件图∀桥梁墩台桩基础Λ‘仅使得整个结构计算图式简单明了,而且利用一般的杆系结构有限元分析软件都能完成全桥的,。整体受力计算起到事半功倍的效果Η等刚度杆件几何参数的理论推导,,马,对图Η所示的杆件当桩顶Δ端发生任一轴位移瓦横向位移与转角?时其柱顶承,,Α受的轴向力凡弯矩城剪力Ν是,,、,,Λ,‘?Λ11Λ2(202020;Η20,ΟΕΚ,Ο一ΚΟ,厂ΒΘ一,二刊,下乌8ΠΔ一二山久铸所一9Δ<>,,一—扩扩扩,、、,、,、Α令ΡΟ以则当从从Ν均为单位力时则其柱顶位移马5月可由<>解得如下Κ戏Ο。红“二<Η>若粉<Σ
6、,Θ味罕,,,,‘∀>;五介】,对图<所示的高桩承台当作用于项部的力∋Ο少时其承台的位移9Τ气5气月Α如卜式一‘,Λς,Λ9一9Ο0Υ9Σ动ΑΧΠΧ9Π石亏,一Ε<∀>9Υ一竹一尸一一一一一一一丁Υ9朋啼—Χ99Χ朋一ΦΠ0脚。,<∀>式中万系承台的总刚度系数,,,若<Η>式与<∀>式完全等效即在单位力作用下图Η的杆端位移与图∀的承台顶位移一致,则图Η杆件的刚度与图∀高桩承台的刚度一致这样图Η杆件可视为图∀高桩承台的等刚度替代杆件。Α根据<Η>式可推出图Η所示杆件的儿何尺寸·Κ、Α十一一Ο由9八的表达式得Η乃戏∀9Δ>心7护臼1
7、9,·,,一Α,,Θ∀。ΚΘ!·,>?,>则杆长为,“<9,一∀士∀八伽Ω<由二>得Α二<>红,Ω<2(Δ(Δ,Ω25Δ,Θ∀79,十Ν9,,>Α八八则(‘Ο9,一∀土?><≅><∀八伽Ω<25Δ八ΟΑ‘二Ο由戏、得2ΓΤ罕粤Α则卜导<1>、、,、,、,‘‘,99将<≅><1>式中的5月用<∀>式中的久5气戏取代则所算得的几何参,、、。数(乙乙就是图∀所示高桩承台的等刚度杆件的儿何尺寸<下转≅;页>Α陈健美等)形薄板的混合解法≅;类似。若作内力及应力分析、只需对挠度作相应的微分运算。参考文献徐芝纶6弹性力学6北京
8、Α高等教育出版社6;!Η666·6Α,Η≅“斯米尔诺夫著叶彦谦译北京人;!Ξ!;一;高等数学教程民教育出版社1?66∀陆明万6Α,罗学富弹性理论基础北京清华大学出版社;!!=−7ΨΙΦϑ[ΙΙΤΖ77一9ΙΦ9ΤΙϑΠΧΙΖΔ8∴
