根键角度对根式沉井水平承载力影响的数值分析.pdf

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1、兰莶壅簦垫!!竺笙三塑!璺篁!堡塑251根键角度对根式沉井水平承载力影响的数值分析付守印1．黄挺2(。江苏华东工程设计有限公司，江苏南京210007；2河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京210098}【摘要】根式沉井是在沉井井壁上预留顶推孔，待沉井下沉到设计标高后通过预留孔在土层中顶推预制的根键，最后通过封壁保证根键和沉井固接形成的一种特殊基础。本文采用FLAC3D对根式沉井进行了数值模拟，研究了根键角度对根式沉井承栽性能的影响。研究表明，根键分布在lO。到30。之间，根式沉井水平承栽能力

2、较大。[关键词】根式沉井；水平荷栽；FLAC3D【中图分类号那473．2【文献标识码IA【文章编号】1005—6270《2015)02-0051-03NumericalAnalysisoftheEffectontheAngleofRootsta且ktoLateralLoadCapacityofRootstalkCaissonFUShou-yinHUANGTing(1．JiangsuEastChinaEngineeringDesignCo．，Ltd，N,mjingJiangsu210007Chin

3、a；2．CollegeofHarborCoastalandOffshoreEngineering,HohaiUniversity，NanjingJiangsu210098China)Abstract：Rootstalkcaissonisbasedontheprincipleofbionics．Theconstructionprocedurea／e：firstlysinkingacaissonwithreservedholesinthesidewall，andthenpushingprefabri

4、caterootstalkintothesoilthroughthejackholeafterthecaissonsinkedtothedesignlevel，finallycastingconcretetomakesurethattherootstalkarefixed而tllthecaisson．UsingFLAC3Dpro黟amtoanalyzethebehaviorofrootstalkfoundationunderlateralload，theeffectofdifferentangl

5、eofrootstalkisstudied．Theresultsshowthatthelateralloadcapacityofrootstalkcaissonismoreeffectivewhentheangelofrootstalkisdistributedbetween10to30．Keywords：rootstalkfoundation；lateralload；FLAC300引言为了发挥沉井的刚度大、承载力高和变截面桩可提高承载力的优点．安徽省高速公路总公司根式基础课题组根据仿生学原理提

6、出了一种新式基础——根式沉井基础．并成功的应用于淮河特大桥桥梁基础中。它是在沉井井壁上预留顶推孔．待沉井下沉到设计标高后通过预留孔在土层中顶推预制的根键．最后通过封壁保证根键和沉井固接形成的一种特殊基础。目前水平承载性能研究主要集中在桩基湖和沉井17-0t．已有大量的研究成果。但对于新出现的根式沉井，其根键的作用机制极为复杂，还处于试验研究[10-11]阶段。本文采用FLAC3D对根式沉井进行了数值模拟．研究了不同角度根键对根式沉井承载性能的影响。1数值模型的建立1．1数值模型尺寸通过数值模拟结

7、果与现场实测结果对比分析．已验证TFLAC3D分析水平承载根式沉井的可靠性㈣。为便于分析根键角度对根式沉井水平承载力的影响．采用单一土层、只有关于水平对称的2列根键的根式沉井(沉井的尺寸同淮河特大桥项目)进行数值分析。以排除土层参数及同一层内根键间的相互干扰．模型平面示意如图l，沉井直径5m，深12m。平面上仅设2列根键，对角度d(取与水平荷载垂直的角度Ot为0，顺时针为负，逆时针为正，)进行变化，共建立9个模型进行对比分析。角度d有：-700、一50。、一300、一10。、00、lO。、30。

8、、50。、700。除根键角度外．其余尺寸与试验沉井尺寸相同。根键竖向间距1m。共10层。(图1)由于水平荷载和根式沉井结构对称．为了减少划分单元数，选取半结构进行分析。网格划分示意如图2、图3所示。三维模型的边界范围与l_l节的根式沉井相同．从根式沉井中心到土边界的距离为52m．深度方向为24m。【收稿日期12014．12．29[作者简介】付守印，江苏华东工程设计有限公司，工程师。图1计算模型平面示意图图2整体模型网格划分图3根式沉井网格划分1．2模型参数沉井井身和根键的材料是钢筋混凝土。采用弹