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基于填土荷载传递二项式分布模式的沟埋式涵洞竖向土压力
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作者 孙珊珊 贾世文 +2 位作者 梁忠旭 刘墨林 张常光 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1501-1510,共10页
为描述沟埋式涵洞的竖向土压力分布规律,借鉴筒仓散体材料竖向应力的分析方法,对沟槽填土进行分区并判定土拱方向。基于填土荷载传递二项式分布模式建立沟埋式涵洞的竖向土压力公式,继而结合荷载传递系数与等沉面高度的确定,给出所得公... 为描述沟埋式涵洞的竖向土压力分布规律,借鉴筒仓散体材料竖向应力的分析方法,对沟槽填土进行分区并判定土拱方向。基于填土荷载传递二项式分布模式建立沟埋式涵洞的竖向土压力公式,继而结合荷载传递系数与等沉面高度的确定,给出所得公式的应用步骤,最后开展薄层厚度讨论、对比验证和影响因素分析。研究结果表明:所得涵洞竖向土压力公式简单实用,无需复杂积分运算,合理反映了土拱效应、填土分区、荷载传递和等沉面的共同影响,可设定统一的最大薄层厚度,并得到理论公式、模型试验和数值模拟的正确性验证;涵顶竖向土压力随着沟槽宽度、填土高度的增加而逐渐增大,且沿水平面为非均布,但填土内摩擦角增加时,涵顶竖向土压力与荷载传递系数呈反向变化;同时,等沉面高度也不是常数,选择不同情况下的涵洞竖向土压力公式时需比较填土高度与等沉面高度。 展开更多
关键词 沟埋式涵洞 竖向土压力 二项式分布模式 土拱效应 荷载传递系数
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桩承式路堤土拱形成及荷载传递机制离散元分析 被引量:7
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作者 赖汉江 郑俊杰 +2 位作者 章荣军 张军 崔明娟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期646-650,共5页
土拱效应是桩承式路堤中影响荷载传递的关键因素。基于前人的室内模型试验,建立了桩承式路堤离散元(DEM)数值分析模型。基于路堤中应力偏转规律对土拱随桩土相对位移的形成规律进行了分析。在该基础上提出了合理拱轴线土拱模型,并引入... 土拱效应是桩承式路堤中影响荷载传递的关键因素。基于前人的室内模型试验,建立了桩承式路堤离散元(DEM)数值分析模型。基于路堤中应力偏转规律对土拱随桩土相对位移的形成规律进行了分析。在该基础上提出了合理拱轴线土拱模型,并引入荷载传递系数α对土拱与土拱下方路堤填料间的荷载传递进行量化分析。模拟结果表明,桩土相对位移引起路堤中应力主方向发生偏转并形成虚拟土拱;土拱形态及高度随桩土相对位移的变化而变化,最大拱高约0.8倍桩净间距;α随土拱高度的增加呈对数关系减小。 展开更多
关键词 桩承式路堤 土拱 应力偏转 合理拱轴线 荷载传递系数
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锚杆失效速率对桩锚基坑连续破坏影响的试验研究
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作者 马庆伟 张润泽 +5 位作者 孙基斌 宫志群 程雪松 王若展 郑刚 史立丹 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期193-198,共6页
局部锚杆失效引发的基坑连续破坏事故时有发生。然而,局部失效如何引发基坑连续破坏以及锚杆失效速率对连续破坏机理影响却少有研究。设计了桩锚支护基坑局部锚杆失效试验,对不同锚杆失效速率引发的土压力和支护结构内力变化规律进行了... 局部锚杆失效引发的基坑连续破坏事故时有发生。然而,局部失效如何引发基坑连续破坏以及锚杆失效速率对连续破坏机理影响却少有研究。设计了桩锚支护基坑局部锚杆失效试验,对不同锚杆失效速率引发的土压力和支护结构内力变化规律进行了研究。结果表明,由于基坑外土体和支护结构的应力重分布作用,锚杆失效会导致邻近锚杆轴力增大,围护结构抗侧向刚度和局部破坏引起的卸载量是影响支护桩弯矩传递系数的重要因素。锚杆失效速率对结构内力重分布及土拱效应有较大影响,当发生缓慢失效时,土体和支护结构应力重分布更充分,剩余锚杆轴力的传递系数较小。此外,当发生锚杆失效时,紧邻失效区域的锚杆易达到抗拉强度极限发生断裂破坏,而随着土体变形发展,远端锚杆易由于锚固力不足被拔出,进而扩大连续垮塌的范围。 展开更多
关键词 模型试验 桩锚支护 锚杆失效速率 连续破坏机理 荷载传递系数
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路堤荷载下复合地基下卧层附加应力分布研究 被引量:3
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作者 李建国 白朝能 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第7期24-29,共6页
研究目的:传统计算下卧层附加应力的方法无法考虑土层分布及复合地基主要设计参数的影响,难以较准确估算下卧层附加应力。针对该问题,本文采用数值模拟,系统分析桩间距、桩体弹性模量、加固区与下卧层弹性模量比及桩长对复合地基下卧层... 研究目的:传统计算下卧层附加应力的方法无法考虑土层分布及复合地基主要设计参数的影响,难以较准确估算下卧层附加应力。针对该问题,本文采用数值模拟,系统分析桩间距、桩体弹性模量、加固区与下卧层弹性模量比及桩长对复合地基下卧层附加应力的影响规律,并引入荷载传递系数,建立下卧层附加应力数值模拟解与Boussinesq解的拟合关系,从而准确估算下卧层附加应力。研究结论:(1)复合地基由于桩体的存在,下卧层附加应力呈明显的应力集中现象;(2)随着桩间距的减小或桩体弹性模量的增大,下卧层附加应力逐渐增大,应力集中现象增强;随着加固区与下卧层弹性模量比的增大,下卧层附加应力逐渐减小;随着桩长的增加,下卧层中附加应力的衰减显著变慢,上部荷载被传递至更深的地层中;(3)本文建立了下卧层附加应力数值模拟解与Boussinesq解的拟合关系,拟合效果良好;(4)该研究结论对工程人员估算下卧层附加应力具有参考价值。 展开更多
关键词 复合地基 下卧层 附加应力 荷载传递系数
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局部锚杆失效对桩锚基坑支护体系的影响及其机理研究 被引量:32
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作者 郑刚 雷亚伟 +2 位作者 程雪松 李溪源 王若展 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期421-429,共9页
桩锚支护基坑中由锚杆失效引起的坍塌事故屡见不鲜。针对此问题,采用有限差分法研究了局部锚杆失效引发的土压力和支护结构内力变化等荷载传递规律,并利用大型模型试验加以定性验证。锚杆失效会导致邻近3~4根锚杆轴力显著增大,导致冠梁... 桩锚支护基坑中由锚杆失效引起的坍塌事故屡见不鲜。针对此问题,采用有限差分法研究了局部锚杆失效引发的土压力和支护结构内力变化等荷载传递规律,并利用大型模型试验加以定性验证。锚杆失效会导致邻近3~4根锚杆轴力显著增大,导致冠梁最大剪力和弯矩增加,冠梁按照构造配筋很容易发生破坏。随着锚杆失效数量的增加,锚杆最大荷载(轴力)传递系数逐渐增大并趋于定值,破坏范围内支护桩桩身变形和受力模式逐渐由支撑式向悬臂式过渡,最大弯矩先减小后增至定值,此时其荷载(弯矩)传递系数普遍大于锚杆。可见,锚杆失效较少时,破坏沿锚杆传递,失效较多时,破坏发展至支护桩。此外,开挖深度越大,土体强度越低,支护桩及锚杆荷载传递系数越高。 展开更多
关键词 基坑 桩锚支护 锚杆 局部破坏 连续破坏 荷载传递系数
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悬臂排桩支护基坑连续破坏控制理论及设计方法研究 被引量:11
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作者 郑刚 朱晓蔚 +4 位作者 程雪松 雷亚伟 王若展 赵璟璋 衣凡 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期981-990,I0003-I0005,共13页
基坑工程的连续垮塌问题已引起工程界和学术界的重视,然而目前尚无相关控制理论。基于悬臂排桩基坑连续破坏机理,提出利用间隔设置连续破坏阻断单元法(简称阻断单元法)控制连续破坏发展,并采用有限差分法对不同开挖深度、不同土质条件... 基坑工程的连续垮塌问题已引起工程界和学术界的重视,然而目前尚无相关控制理论。基于悬臂排桩基坑连续破坏机理,提出利用间隔设置连续破坏阻断单元法(简称阻断单元法)控制连续破坏发展,并采用有限差分法对不同开挖深度、不同土质条件和不同加强桩刚度情况下阻断单元的效果进行了分析,进一步结合荷载传递系数曲线总结出不同加强桩刚度情况下的阻断单元设计原则。结果表明,设计合理的阻断单元可以有效地将局部破坏引发的连续破坏控制在设定范围内,而当阻断单元中加强桩数量不足时,连续破坏具有跨越效应,即越过阻断单元继续发展,并转而导致阻断单元破坏。对于支护桩受弯破坏型的连续破坏,冠梁破坏或主动切断冠梁并不能阻断连续破坏的传递,相反可能加剧连续破坏。 展开更多
关键词 基坑 悬臂排桩支护 连续破坏 阻断单元 荷载传递系数
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