正文描述:《基于m法钢板桩围堰有限元研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、基于m法钢板桩围堰有限元研究 摘要:钢板桩围堰桩土结合部位采用m法处理,利用有限元软件midas/civel,建立钢板桩围堰模型,进行应力、位移的分析,保证钢围堰在整个施工过程中的安全性。关键词:m法;midas/civel;钢板桩围堰;应力;位移中图分类号:S611文献标识码:A1、工程概况:海口大桥工程,位于武汉市东西湖区环湖路,起止桩号为:K8+718.750~K8+835.450。全桥长116.7m,上部结构为(30.5+5+35+5+30.5)m预应力混凝土连续箱梁,桥墩采用矩形墩,桥台采用门式台,基础采用钻孔灌注桩。承台、墩柱位于湖泊
2、中,水深较大,淤泥、粉细砂等软土地基埋深较厚,基础施工采用拉森Ⅲ型钢板桩围堰。2、钢围堰设计:钢围堰长40.25m,宽9.8m,围囹采用双拼32a工字钢,支撑采用¢500x10mm钢管,封底混凝土厚1m。依地质资料及作业条件决定选用15.5m长钢板桩,入土深度7.5m。围堰顶标高20m,第一层支撑标高18.5m,第二层支撑标高15.5m,封底混凝土顶标高13m,封底混凝土底标高12m,围堰底标高4.5m。详细布置方案如下图所示:5钢围堰结构图(单位:cm)3、设计说明:利用有限元软件midas/civel对钢围堰进行计算分析。拉森Ⅲ型钢板桩截面模量
3、为223cm3,用40x5.78cm钢板代替,用四节点板单元模拟,围囹和横撑用梁单元模拟,封底混凝土和回填砂石用实体单元模拟。深入土下的钢板桩边界条件用m法进行模拟,即在计算桩的水平抗力时,采用线弹性地基反力法(基床系数法),假设桩侧土为Winkler离散线性弹簧,不考虑桩土之间的黏着力和摩阻力,假定土的抗拉强度为零,弹簧只受压而不受拉,可以得出任一深度桩侧土反力与该点的水平位移成正比。依据《公路桥涵地基与基础设计规范》,钢板桩下土层系数如下表所示:3.1设计工况:施工过程中,主要有以下两种危险性较大工况需要验算:工况1:封底混凝土达到设计强度后,
4、围堰内的水抽到封底混凝土顶面处;工况2:当承台做好,主墩浇筑至第二道内支撑时,往围堰内回填砂石,至第二道支撑标高,之后拆掉第二道支撑。3.2设计强度:钢围堰采用q235钢,轴向应力1825N/mm2,弯曲应力205N/mm2,剪切应力120N/mm2。4、钢围堰验算钢围堰模型围囹、支撑模型边界条件(弹性链接)工况1荷载工况2荷载(1)工况1计算结果:变形图板单元应力围囹、支撑轴向应力围囹、支撑剪切应力围囹、支撑弯曲应力5围囹、支撑组合应力(2)工况2计算结果:变形图板单元应力围囹、支撑轴向应力围囹、支撑剪切应力围囹、支撑弯曲应力围囹、支撑组合应力(
5、3)计算结果表格:5、结论5由以上计算结果可知,钢围堰构件应力均小于设计强度,满足强度要求;钢围堰最大变形为4.39mm,挠跨比为0.4.39/1550=1/3531,满足刚度要求;因此钢板桩围堰满足设计要求。施工过程中回填砂石时,注意分层压实,提高砂石的侧向支撑力。参考文献[1]刘俊生.基于水平荷载和倾斜荷载的桩基m法研究,2009年.[2]住房和城乡建设部颁布的《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011.[3]交通部颁发的《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-20075
显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。