大跨径连续钢构桥刚构墩群桩基础等效模拟计算.doc

【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流大跨径连续钢构桥刚构墩群桩基础等效模拟计算.精品文档.大跨径连续刚构桥刚构墩群桩基础等效模拟计算胡铁永1， 姜凤连1 ， 张奎2（1.山东省公路设计咨询有限公司.山东 济南 250102；2.济南城建工程公司，山东 济南 250100；）摘要：连续刚构桥的上部结构、墩身及基础是一个共同工作的整体，在连续刚构桥的设计中，群桩基础是连续刚构最常用的基础形式之一，考虑桩-土相互作用是建立分析模型的难点。本文结合套尔河大桥主桥预应力混凝土连续刚构的工程需要，提出了考虑桩-土相互作用的计算方法。关键词：连续刚构；群桩基础；桩-土作用；计算模型 Great span continual rigid frame bridge rigid frame pillar group pile foundation equivalent analog computationHu Tie-yong 1, Jiang feng-lian1, ZHANG Kui 2 (1. Shandong Highway Designing And Consulting CO.,LTD . Shandong Jinan, 250102; 2. Jinan Urban construction Project Corporation, Shandong Jinan 250100 )Abstract: The continual rigid frame bridge's superstructure, the pillar body and the foundation are a joint work whole, in the continual rigid frame bridge's design, the group pile foundation is one of continual rigid frame most commonly used underlying forms, considered that the pile - earth interaction is establishes the anatomic model the difficulty. This article unifies the set of river bridge main span prestressed concrete continual rigid frame the project need, proposed the consideration pile - earth interaction computational method.Key word: Continual rigid frame; Group pile foundation; Pile - earth function; Computation model一、 工程概况套尔河大桥主桥为（75+130+75m）连续刚构，箱梁为三向预应力结构，采用单箱单室截面，箱梁顶板宽17.5米，底板宽9米。主桥主墩采用钢筋混凝土双薄壁墩，共用墩采用空心墩，均采用摩擦桩群桩基础。二、 计算模型的确定目前常规连续刚构桥结构总体计算仍以平面杆系静力程序计算为主。应用杆系结构有限单元法分析桥梁时，首先要构成一个与真实结构等价的计算模型，因此，计算模型与实际结构的构造和受力特点的符合程度，是保证计算分析结果真实性的关键。套尔河大桥主桥刚构墩采用1.5m直径的摩擦群桩基础，每墩共有20根桩，由于桩基顶的变位大小对刚构墩身的柔度有很大影响，进而影响整体结构的内力分配，故电算时考虑桩基对结构内力的影响，根据等刚度的原则，将承台以下群桩模拟成两根短柱，柱底固结，桩顶与承台相接形成一形结构(也称等效子结构模型)，令群桩和模拟的两根短柱在单位水平位移、单位竖向位移和单位转角时所需施加的外力相等，这样，解决了桩-土相互作用的计算问题。如图1所示，设a）第一状态为群桩基础实际状态，b）第二状态为等效模拟状态，为保证两种结构状态等效，两结构在发生单位水平位移、单位竖向位移和单位转角时所需施加的外力相等（位移法），或在结构上加单位力时变位相等（力法）。图1 群桩计算模型 现设承台底中心点在外荷载、作用下，产生水平位移、竖向位移及转角分别为、以坐标轴正方向为正，、以顺时针转为正。水平方向用下角标表示，竖向方向用下角标表示，转角方向用下角标表示，由位移法有： （2-1）式中：、表示时所需施加的水平力和弯矩；表示时所需施加的轴向力；、表示时所需施加的水平力和弯矩。上角标（1）、（2）分别表示第一状态和第二状态。根据力的互等定理可知：（2-2）则第（1）式简化为四个独立方程 （2-3） 对于图b）第二状态，设柱顶至0点的水平距离为，则： （2-4） 式中：、分别为任意柱顶的水平位移、竖向位移和转角。由虎克定律知该柱所受轴力：（2-5a）由结构力学知 (2-5b)、为任一柱顶的内力。其中： 将式（2-4）代入式（2-5）后得： (2-6) 对第二状态刚性部分（承台）取隔离体，由平衡条件（，）得： (2-7) 将式（2-6）代入式（2-7）整理后得： (2-8)对于上式，令，考虑对称性。令 得： (2-9a)令 得： (2-9b)令 得： (2-9c)式（2-9a）(2-9c) 为结构上产生单位水平位移时所需施加的外力，因此有： (2-10)由式（2-10）并注意到(2-3),可解得： (2-11)三、求解 刚构墩承台采用C30砼，地基土比例系数m =10000，1、桩的计算宽度=0.9(d+1)K已知：L1=2.3m,d=1.5m,h1=3(d+1)=7.5m,n=5, k=0.45+(1-0.45)/0.6×2.3/7.5= 0.731=0.9×(1.5+1)×0.731=1.645m2、桩的弹性变形系数：3、桩顶刚度系数4、承台刚度信息:承台单位水平位移时,桩顶水平反力合计 = =1986769.98 KN承台单位水平位移时,桩顶反弯矩合计 = =-7559570.98 KN-m承台单位竖向位移时,桩顶竖向反力合计= =18268735.4 KN承台单位转角时, 桩柱顶反弯矩合计 = 569914259.2KN-m5、由2-11式解得模拟等效状态尺寸为等代桩长L=7.61m等代柱间距B=11.12m顺桥向尺寸b=3.066m横桥向尺寸a=0.756m图2 主桥计算模型四、主桥总体纵向计算计算模型确定后，采用桥梁博士v3.1程序进行总体计算分析，将承台以下群桩模拟成两根短柱，柱底固结，过渡墩位置仅设竖向支承。五、结语等效子结构模型巧妙地利用了刚度等效原理，使的等效子结构的出口刚度与按桥梁基础规范计算的群桩基础刚度一致。这样，既能对实际群桩基础进行大幅度的简化，使之成为一个子结构，以方便装配到总结构之中，同时又能够保证计算结构恪守桥规。形双梁等效子结构模型力学概念清晰，确定参数方便，对大型桥梁群桩基础值得推荐。参考文献：1 王文涛.刚构连续组合梁桥M.北京：人民交通出版社，1997.2 邬晓光等.刚架桥.人民交通出版社,2002.3 公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D63-2007）注：本文发表于山东交通科技以下为赠送的简历模板不需要的下载后可以编辑删除，谢谢！性别：女民族：现居地：广东省出生年份：198*9政治面貌：党员身高：164 cm教育经历2006-092008-07广州医学院所学专业：护理学类获得学历：大专工作/实习经历2008-072009-07广州市第一人民医院单位规模：1000人以上 单位性质：国营 助理护士工作地点：广州市盘福路 下属人数：1 工作内容：在护士长和护师的指导下工作，主要负责病人的基础护理和付治疗，协助医生护士抢救，完成病人的输液和指导病人正确服药及心理健康宣教，根据医嘱完成病人的输血工作，病人进行化疗时要负责心电监护仪的操作。人自我评价我是一个充满自信心且具有高度责任感的女孩,经过1年多的临床工作，强烈认识到爱心、耐心和高度责任感对护理工作的重要性!在血液内科一年的锻炼，让我学会了很多血液科及大内科的知识，临床护理和急救更加磨练了我的意志，极大地提高了我的操作能力和水平。自信这一年的工作让我实现了从护理实习生到内科护士的飞跃，有信心接受一份全职护士工作。当然一年的时间不可能完全达到专业护士的要求，在以后的工作中我会更加努力，为护理工作尽职尽责！专长描述1.能熟练进行各项护理操作,应变能力强,能在实际操作中不断地学习，因而能很快融入到新的工作中； 2.擅长对常见血液病、多发病进行观察和护理； 3.熟练掌握呼吸机和心电监护仪等急救设备的操作，对急救的基本程序和技术要求，以及危重病人的护理、病情监测的技术重难点基本掌握； 4.对病人的心理护理的基本技巧有一定地认知。 目前就读于广州医学院护理学专业一年级。暂未命名意向职位：护士期望薪资：2000-3000工作地点：广东省语言能力英语读写：(良好)听说：(良好)相关技能计算机(良好)兴趣爱好看书、听音乐、滑旱冰、张卢良性别：男邮箱：qqjianli_l90民族：汉族婚姻状况：未婚体重：74 kg出生年份：QQ：123456现居地：上海身高：174 cm教育经历2010-092013-07人民大学所学专业：网络工程获得学历：本科工作/实习经历2013-08现在XX公司网络工程师相关技能网络工程相关(精通)自我评价积极乐观，观察能力强，能够理智思考问题;个性开朗，适应新环境能力强，工作认真负责，敢于迎接挑战，敢于承担责任，具有良好人际关系。求职意向意向职位：网络工程师期望薪资：7500工作地点：上海语言能力英语读写：(熟练)听说：(熟练)兴趣爱好爱好看球、滑冰扫一扫，手机查看本简历