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山区公路桥梁双桩基础磨蚀数值模拟研究
1
作者
白晓宇
周迪辉
+2 位作者
吴涤
熊文
张二华
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第S1期398-404,共7页
为研究山区公路桥梁双桩基础在携砂水流作用下的磨蚀分布规律,基于Fluent软件建立双桩基础的三维磨蚀数值模型,采用DPM模型模拟泥沙颗粒,并结合Finnie磨蚀预测公式,开展不同水流流速、泥沙颗粒粒径、含砂率、桩基壁面粗糙度及双桩的排...
为研究山区公路桥梁双桩基础在携砂水流作用下的磨蚀分布规律,基于Fluent软件建立双桩基础的三维磨蚀数值模型,采用DPM模型模拟泥沙颗粒,并结合Finnie磨蚀预测公式,开展不同水流流速、泥沙颗粒粒径、含砂率、桩基壁面粗糙度及双桩的排列型式条件下双桩基础磨蚀分布特征研究。结果表明:桩周的流速分布对桩基的磨蚀分布影响较大,前桩的磨蚀相对稀疏,主要分布在迎水面两侧,而后桩受前桩尾流区的影响,磨蚀分布较为密集;随着水流流速的增大,桩基最大磨蚀率的整体变化趋势为增大,但达到一定的速度后,增幅下降;随着泥沙颗粒粒径、含砂率及桩基壁面粗糙度的增大,桩基最大磨蚀率亦增大。其中,对于泥沙颗粒粒径和桩基粗糙度,当增大至一定数值,桩基最大磨蚀率增大的速度下降,而含砂率增大至一定数值时,桩基最大磨蚀率增大的速度增加。随着桩中心距增大,串联双桩的前后桩最大磨蚀率均增大,且增幅逐渐减小,而并联双桩的左右桩最大磨蚀率先增大后减小。
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关键词
双桩基础
磨蚀分布
数值模拟
最大磨蚀率
变化趋势
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职称材料
岩溶区桥梁双桩基础有限元极限分析
被引量:
7
2
作者
肖尧
赵明华
+2 位作者
张锐
徐卓君
赵衡
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期923-932,共10页
为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不...
为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不可导的问题。在此基础上,分析了各参数对极限承载力系数Nσ的影响。结果表明:(1)Nσ随岩层上覆荷载、嵌岩深度增大而增大,但增长幅度不明显;(2)Nσ随溶洞半径增大而减小,随桩洞水平距离先增大后减小;(3)Nσ随GSI增大而非线性增大,与桩洞垂直距离、mi大致呈线性关系;(4)当桩洞位置较近时,岩石重度对Nσ的影响可忽略不计;(5)破坏模式主要有,整体剪切破坏、左桩控制的冲切破坏、冲切破坏和地基破坏模式并存的联合破坏。最后,将本文计算结果与已有成果进行对比,验证了所提方法的正确性。
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关键词
岩溶区
双桩基础
承载力
有限元
极限分析
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职称材料
横坡段桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为研究
被引量:
6
3
作者
杨果林
邓志宏
+3 位作者
罗桂军
段君义
肖洪波
庞圣涛
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期920-930,共11页
桩柱式桥梁双桩基础结构在公路/铁路横坡段桥梁工程中应用广泛,其兼具承重桩和抗滑桩的特点,并形成了复杂的桩土及桩梁相互作用体系。为研究复杂受荷条件下桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为,提出基于向量式有限元的计算方法,并利用Pyt...
桩柱式桥梁双桩基础结构在公路/铁路横坡段桥梁工程中应用广泛,其兼具承重桩和抗滑桩的特点,并形成了复杂的桩土及桩梁相互作用体系。为研究复杂受荷条件下桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为,提出基于向量式有限元的计算方法,并利用Python语言编写计算程序。通过与其他数值计算方法的计算结果进行对比,验证该方法的可靠性。最后,结合工程实例,研究桩径、横系梁高度、边坡坡度和地基抗力系数对横坡段桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为的影响。研究结果表明:前、后桩桩身位移随桩径和地基抗力系数的增大而明显减小,随边坡坡度的增大而增大;由于桩周土对前、后桩的约束程度不同以及横系梁的内力调节作用,导致前、后桩桩身内力随边坡坡度的改变呈现出不同的变化规律;横系梁高度对前、后桩桩身内力及变形的影响较小,但横系梁的存在能调整前、后桩的受力状况,改善前、后桩荷载分担比例,使基桩性能充分发挥,在实际工程中应合理利用桩梁相互作用调整并优化双桩基础结构的力学行为。
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关键词
横坡段
桥梁工程
双桩基础
向量式有限元
力学行为
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职称材料
复杂荷载下横坡段桥梁桩基承载特性试验研究
被引量:
29
4
作者
尹平保
赵明华
+1 位作者
杨超炜
杨明辉
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第5期110-117,共8页
以相似理论为基础,考虑边坡坡度及墩柱高度的影响,设计并完成了复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基础室内模型试验。研究发现:柱顶竖向及水平向组合荷载可导致2~5倍桩径范围坡面出现'八'字形裂缝;复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基...
以相似理论为基础,考虑边坡坡度及墩柱高度的影响,设计并完成了复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基础室内模型试验。研究发现:柱顶竖向及水平向组合荷载可导致2~5倍桩径范围坡面出现'八'字形裂缝;复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基础的破坏模式主要是坡体横向侧移导致墩柱偏斜、基桩变形过大等。试验结果对比分析表明:柱顶水平位移约为桩顶水平位移的2倍,前、后桩桩身弯矩分布规律与双排门式抗滑桩差异显著,桩身上段均存在较大负弯矩,双桩桩顶边界条件设成弹性嵌固更为合理。桩、柱顶水平位移及前桩桩身最大弯矩均随边坡坡度θ的增加呈非线性增长,而随墩柱高度h的增加近似呈非线性增长。通过实测桩身弯矩的回归分析得到了前、后桩桩身弯矩关于横坡坡度θ、柱桩长度比h/l及坡顶竖向荷载p2的拟合公式,且相关指数R2均大于0.9。
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关键词
桥梁工程
模型试验
双桩基础
复杂荷载
横坡
非线性分析
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职称材料
题名
山区公路桥梁双桩基础磨蚀数值模拟研究
1
作者
白晓宇
周迪辉
吴涤
熊文
张二华
机构
中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司
东南大学交通学院
四川省公路规划勘察设计研究院有限公司
出处
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025年第S1期398-404,共7页
基金
国家自然科学基金项目(52378135,52022021,51978160)
文摘
为研究山区公路桥梁双桩基础在携砂水流作用下的磨蚀分布规律,基于Fluent软件建立双桩基础的三维磨蚀数值模型,采用DPM模型模拟泥沙颗粒,并结合Finnie磨蚀预测公式,开展不同水流流速、泥沙颗粒粒径、含砂率、桩基壁面粗糙度及双桩的排列型式条件下双桩基础磨蚀分布特征研究。结果表明:桩周的流速分布对桩基的磨蚀分布影响较大,前桩的磨蚀相对稀疏,主要分布在迎水面两侧,而后桩受前桩尾流区的影响,磨蚀分布较为密集;随着水流流速的增大,桩基最大磨蚀率的整体变化趋势为增大,但达到一定的速度后,增幅下降;随着泥沙颗粒粒径、含砂率及桩基壁面粗糙度的增大,桩基最大磨蚀率亦增大。其中,对于泥沙颗粒粒径和桩基粗糙度,当增大至一定数值,桩基最大磨蚀率增大的速度下降,而含砂率增大至一定数值时,桩基最大磨蚀率增大的速度增加。随着桩中心距增大,串联双桩的前后桩最大磨蚀率均增大,且增幅逐渐减小,而并联双桩的左右桩最大磨蚀率先增大后减小。
关键词
双桩基础
磨蚀分布
数值模拟
最大磨蚀率
变化趋势
Keywords
dual pile foundation
erosion distribution
numerical model
maximum erosion rate
overall trend
分类号
TV213.4 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
岩溶区桥梁双桩基础有限元极限分析
被引量:
7
2
作者
肖尧
赵明华
张锐
徐卓君
赵衡
机构
湖南大学岩土工程研究所
中南大学土木工程学院
出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2019年第4期923-932,共10页
基金
国家自然科学基金项目(51478178,51608540)资助~~
文摘
为计算岩溶区桥梁双桩基础的极限承载力,根据极限分析的基本原理,结合有限元方法,基于MATLAB平台编制了相关计算程序。为描述岩体的非线性特点,采用修正的Hoek-Brown准则,并在优化计算过程中对其进行“双曲线近似”处理,解决了奇异点不可导的问题。在此基础上,分析了各参数对极限承载力系数Nσ的影响。结果表明:(1)Nσ随岩层上覆荷载、嵌岩深度增大而增大,但增长幅度不明显;(2)Nσ随溶洞半径增大而减小,随桩洞水平距离先增大后减小;(3)Nσ随GSI增大而非线性增大,与桩洞垂直距离、mi大致呈线性关系;(4)当桩洞位置较近时,岩石重度对Nσ的影响可忽略不计;(5)破坏模式主要有,整体剪切破坏、左桩控制的冲切破坏、冲切破坏和地基破坏模式并存的联合破坏。最后,将本文计算结果与已有成果进行对比,验证了所提方法的正确性。
关键词
岩溶区
双桩基础
承载力
有限元
极限分析
Keywords
Karst areas
Double-piles foundation
Bearing capacity
Finite element
Limit analysis
分类号
TU473 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
横坡段桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为研究
被引量:
6
3
作者
杨果林
邓志宏
罗桂军
段君义
肖洪波
庞圣涛
机构
中南大学土木工程学院
中建五局土木工程有限公司
南昌大学工程建设学院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期920-930,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC1509800)
国家自然科学基金资助项目(52208348,51778641)
+2 种基金
江西省自然科学基金资助项目(20224BAB214064)
中建五局技术开发项目(020116D0003009)
中铁九局技术开发项目(XKGT-07-GGB2022-037)。
文摘
桩柱式桥梁双桩基础结构在公路/铁路横坡段桥梁工程中应用广泛,其兼具承重桩和抗滑桩的特点,并形成了复杂的桩土及桩梁相互作用体系。为研究复杂受荷条件下桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为,提出基于向量式有限元的计算方法,并利用Python语言编写计算程序。通过与其他数值计算方法的计算结果进行对比,验证该方法的可靠性。最后,结合工程实例,研究桩径、横系梁高度、边坡坡度和地基抗力系数对横坡段桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为的影响。研究结果表明:前、后桩桩身位移随桩径和地基抗力系数的增大而明显减小,随边坡坡度的增大而增大;由于桩周土对前、后桩的约束程度不同以及横系梁的内力调节作用,导致前、后桩桩身内力随边坡坡度的改变呈现出不同的变化规律;横系梁高度对前、后桩桩身内力及变形的影响较小,但横系梁的存在能调整前、后桩的受力状况,改善前、后桩荷载分担比例,使基桩性能充分发挥,在实际工程中应合理利用桩梁相互作用调整并优化双桩基础结构的力学行为。
关键词
横坡段
桥梁工程
双桩基础
向量式有限元
力学行为
Keywords
cross slope
bridge engineering
double-pile foundation
vector form intrinsic finite element
mechanics behavior
分类号
U443.15 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
复杂荷载下横坡段桥梁桩基承载特性试验研究
被引量:
29
4
作者
尹平保
赵明华
杨超炜
杨明辉
机构
湖南大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第5期110-117,共8页
基金
国家自然科学基金(51278187)
交通部西部建设科技项目(200831878531)
湖南省研究生科研创新项目(CX2011B160)
文摘
以相似理论为基础,考虑边坡坡度及墩柱高度的影响,设计并完成了复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基础室内模型试验。研究发现:柱顶竖向及水平向组合荷载可导致2~5倍桩径范围坡面出现'八'字形裂缝;复杂荷载作用下横坡段桥梁双桩基础的破坏模式主要是坡体横向侧移导致墩柱偏斜、基桩变形过大等。试验结果对比分析表明:柱顶水平位移约为桩顶水平位移的2倍,前、后桩桩身弯矩分布规律与双排门式抗滑桩差异显著,桩身上段均存在较大负弯矩,双桩桩顶边界条件设成弹性嵌固更为合理。桩、柱顶水平位移及前桩桩身最大弯矩均随边坡坡度θ的增加呈非线性增长,而随墩柱高度h的增加近似呈非线性增长。通过实测桩身弯矩的回归分析得到了前、后桩桩身弯矩关于横坡坡度θ、柱桩长度比h/l及坡顶竖向荷载p2的拟合公式,且相关指数R2均大于0.9。
关键词
桥梁工程
模型试验
双桩基础
复杂荷载
横坡
非线性分析
Keywords
bridge engineering
model tests
double-piles foundation
complex loadings
cross slopes
nonlinear analysis
分类号
U443.15 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U441.2 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
山区公路桥梁双桩基础磨蚀数值模拟研究
白晓宇
周迪辉
吴涤
熊文
张二华
《水利水电技术(中英文)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
岩溶区桥梁双桩基础有限元极限分析
肖尧
赵明华
张锐
徐卓君
赵衡
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
3
横坡段桩柱式桥梁双桩基础结构的力学行为研究
杨果林
邓志宏
罗桂军
段君义
肖洪波
庞圣涛
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
复杂荷载下横坡段桥梁桩基承载特性试验研究
尹平保
赵明华
杨超炜
杨明辉
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
29
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职称材料
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