微型顶管钢制井筒内力理论解及其壁厚研究

1

作者 陈凯 《山西建筑》 2025年第3期67-72,共6页

针对微型顶管应用面逐步扩大的背景及趋势,为实现钢筒量化设计及科学施工,研究钢筒受力的理论解。钢制井筒所受外力拆解为顶进时的土反力及主动土压力两部分,分析数值模拟所得土反力大小及分布规律,借鉴钢筋混凝土沉井经验归纳出钢筒内... 针对微型顶管应用面逐步扩大的背景及趋势,为实现钢筒量化设计及科学施工,研究钢筒受力的理论解。钢制井筒所受外力拆解为顶进时的土反力及主动土压力两部分,分析数值模拟所得土反力大小及分布规律,借鉴钢筋混凝土沉井经验归纳出钢筒内力理论解答,进而讨论钢筒壁厚的影响因素。结果表明,钢筒所受土反力水平向按余弦函数分布,竖向按指数分布,分布状态均与所处地层特性相关;钢筒所需壁厚与顶力大小、钢筒内径、管道埋深正相关,与土体m值反相关;可通过加固后靠背土体或采用触变泥浆减小顶力等方法控制钢筒壁厚在合理范围内。 展开更多

关键词 钢制井筒 壁厚 理论解 土反力 基床系数

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基坑中软土的水平抗力系数几种确定方法探讨 被引量：1

2

作者 陈富强 杨光华 廖汉阳 《广东水利水电》 2024年第6期7-11,23,共6页

该文围绕基坑中软土的的水平抗力系数的确定方法开展了探讨,分析了基坑规程中土的水平反力系数的比例系数m值的来源,分析了水平抗力系数确定的理论,罗列了现行规范中软土的水平抗力系数的经验值,最后通过案例分析,将3种土的水平抗力系... 该文围绕基坑中软土的的水平抗力系数的确定方法开展了探讨,分析了基坑规程中土的水平反力系数的比例系数m值的来源,分析了水平抗力系数确定的理论,罗列了现行规范中软土的水平抗力系数的经验值,最后通过案例分析,将3种土的水平抗力系数的计算方法(m值、k值和c值)的计算结果与实测进行了比较,发现按目前基坑规程公式计算的软土的水平反力系数的比例系数m值偏小的现象。 展开更多

关键词 基坑工程 软土 土的水平抗力 土的水平反力系数的比例系数 计算方法

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水平地震作用下高桩码头桩基内力增大系数研究

3

作者 高树飞 荆范礼 冯云芬 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期115-125,共11页

为更加简便地确定高桩码头在双向水平地震作用下的桩基内力,提出将码头在横向地震作用下的桩基内力乘以增大系数得到总内力的计算方法。为得到增大系数的解析表达式,将码头实际的离散化桩基等效为连续的桩基,并考虑双向水平地震惯性力... 为更加简便地确定高桩码头在双向水平地震作用下的桩基内力,提出将码头在横向地震作用下的桩基内力乘以增大系数得到总内力的计算方法。为得到增大系数的解析表达式,将码头实际的离散化桩基等效为连续的桩基,并考虑双向水平地震惯性力同时作用在码头的2个主轴方向,基于静力平衡条件进行计算式推导。为验证所提出计算式的合理性和准确性,选取20组双向水平地震动记录,对不同长宽比、偏心率的码头进行时程分析,确定相应的内力增大系数,并与计算式的结果进行对比。研究表明,桩基内力增大系数计算式可以表示为码头长宽比和偏心率的函数,且具有一定的普遍适用性和计算精度,可代替复杂双向水平地震作用下的地震反应分析。 展开更多

关键词 高桩码头 水平地震作用 桩基内力 增大系数 扭转效应

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高陡斜坡上桥梁桩基受力特性及影响因素分析 被引量：25

4

作者 赵明华 尹平保 +1 位作者 杨明辉 雷勇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期2733-2739,共7页

高陡斜坡上的桥梁桩基,除了承受上部结构荷载外,还将承受山体变形产生的剩余下滑力和桩周岩土体抗力。首先,将上部结构作用简化为桩顶竖向荷载、水平荷载以及偏心弯矩,基于Winkler弹性地基梁理论,建立考虑桩-土-坡相互作用的简化受力模... 高陡斜坡上的桥梁桩基,除了承受上部结构荷载外,还将承受山体变形产生的剩余下滑力和桩周岩土体抗力。首先,将上部结构作用简化为桩顶竖向荷载、水平荷载以及偏心弯矩,基于Winkler弹性地基梁理论,建立考虑桩-土-坡相互作用的简化受力模型。进而导出高陡斜坡上桥梁桩基各特征桩段的平衡微分方程,并采用幂级数法对其进行求解,计算结果与文献值吻合较好,说明了幂级数解答的合理性。在此基础上,分析3个主要因素对桩基内力与变形的影响。结果表明:桩顶水平荷载对基桩的力学性能影响较大,高陡斜坡上桥梁桩基的陡坡效应不容忽视,选择合理的桩基直径以及采取可靠的边坡防护措施均能提高基桩抵抗弯矩和变形的能力,这些结论均可为实际工程设计提供参考。 展开更多

关键词 桥梁桩基 内力分析 地基系数 水平荷载 影响因素

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考虑水平力作用的改进型文克勒地基模型 被引量：31

5

作者 周继凯 杜钦庆 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期669-673,共5页

针对文克勒地基模型不能计算在水平力作用下的弹性地基梁的不足,提出了改进的文克勒地基模型.依据文克勒基本假定,考虑水平力对梁剪力和弯矩产生的影响,采用位移法推导出弹性地基梁梁单元劲度矩阵的修正项,形成可以用于计算承受水平力... 针对文克勒地基模型不能计算在水平力作用下的弹性地基梁的不足,提出了改进的文克勒地基模型.依据文克勒基本假定,考虑水平力对梁剪力和弯矩产生的影响,采用位移法推导出弹性地基梁梁单元劲度矩阵的修正项,形成可以用于计算承受水平力的弹性地基梁梁单元劲度矩阵,并编制了相应的有限元计算程序.计算表明,采用本模型计算承受水平力作用的弹性地基梁,可以进行合理的结构设计. 展开更多

关键词 地基模型 弹性地基梁 水平力 剪力 位移法 弯矩 梁单元 劲度 有限元计算 结构设计

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深基坑支护结构—土非线性共同作用弹性地基反力法 被引量：13

6

作者 邓子胜 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期68-72,共5页

为使深基坑支护设计考虑支护结构-土的非线性共同作用,将地基土的水平基床系数视为深度和围护墙位移的非线性函数,建立作用于围护墙上的土压力增量的计算模型。进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,推导出考虑非线性共同作用的弹性地... 为使深基坑支护设计考虑支护结构-土的非线性共同作用,将地基土的水平基床系数视为深度和围护墙位移的非线性函数,建立作用于围护墙上的土压力增量的计算模型。进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,推导出考虑非线性共同作用的弹性地基梁的挠曲微分方程,并在分析深基坑开挖与回筑全过程中各工况支护结构的受力与变形特征的基础上,给出非线性共同作用弹性地基反力法的计算模型与求解方法。工程算例表明,该方法比现行规程设计方法得到的围护墙计算位移更接近实测位移,且计算参数的确定更为方便,具有较强的实用性。 展开更多

关键词 深基坑 非性线共同作用 弹性地基反力法 水平基床系数

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软土地基水平受荷桩基础力学性能研究 被引量：4

7

作者 张凯 刘旭锴 周燕 《城市道桥与防洪》 2020年第5期253-256,265,M0025,M0026,共7页

通过国内不同规范和文献的对比研究以及工程实例分析,建议以桩基地面水平位移达到6 mm的水平荷载作为桩基横轴向容许承载力,或者采用建筑桩基规范桩基水平承载力公式估算。考虑到软土地基桩土作用非线性的特点,引入了NL法对水平受荷桩... 通过国内不同规范和文献的对比研究以及工程实例分析,建议以桩基地面水平位移达到6 mm的水平荷载作为桩基横轴向容许承载力,或者采用建筑桩基规范桩基水平承载力公式估算。考虑到软土地基桩土作用非线性的特点,引入了NL法对水平受荷桩内力和变形进行分析,建立了软土地基桩基在水平荷载作用下的精确分析方法;在相同的水平荷载作用下,采用m法计算的水平受荷桩变形值和内力值要比采用NL法计算的数值分别增大150%、15%左右,采用m法进行水平受荷桩设计时偏于保守。 展开更多

关键词 桩基 水平荷载 非线性地基反力系数 NL法 横轴向承载力 M法

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斜坡挡土桩的受力计算问题 被引量：3

8

作者 杨光华 孙树楷 +2 位作者 贾恺 王东英 刘清华 《广东水利水电》 2021年第12期1-9,共9页

挡土桩在边坡垂直开挖工况下能起到很好的支护效果,但不同规范得到的挡土桩受力结果却不一致,有时甚至相差很大。因此,该文提出以反力平衡法计算滑坡推力,即在滑块的受力体系中加入桩的反作用力,并以加固后安全系数达到1.0作为平衡标准... 挡土桩在边坡垂直开挖工况下能起到很好的支护效果,但不同规范得到的挡土桩受力结果却不一致,有时甚至相差很大。因此,该文提出以反力平衡法计算滑坡推力,即在滑块的受力体系中加入桩的反作用力,并以加固后安全系数达到1.0作为平衡标准计算反力值。研究发现:均质平坡工况下,反力平衡法与朗肯、库仑理论一致,传递系数法偏小;均质斜坡工况下,基坑简化法只在斜坡高度较小时适用;非均质斜坡工况下,基坑简化法计算结果可能存在较大误差,以库仑破坏面或圆弧滑动面进行平衡分析也可能因与实际滑面不一致导致结果误差很大,而采用反力平衡法或传递系数法可验算各种可能破坏面并确定最大滑坡推力。通过以上3种不同工况证明反力平衡法具有普适性,可为不同边坡类型的挡土桩受力计算提供一种统一的解决方法。 展开更多

关键词 边坡开挖 挡土桩 基坑简化法 传递系数法 反力平衡法

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南宁轨道交通一号线穿越膨胀岩区工程详勘探讨 被引量：2

9

作者 黄钟晖 唐迎春 杨磊 《岩土工程技术》 2015年第1期1-4,13,共5页

通过分析南宁盆地第三系泥岩工程地质及水文地质条件,并结合南宁轨道交通工程建设特点,探讨了1号线穿越膨胀岩区的岩土工程勘察方法、试验项目及相关注意事项。提出了南宁轨道交通穿越膨胀岩区详细勘察中对钻孔间距及封孔要求、现场描... 通过分析南宁盆地第三系泥岩工程地质及水文地质条件,并结合南宁轨道交通工程建设特点,探讨了1号线穿越膨胀岩区的岩土工程勘察方法、试验项目及相关注意事项。提出了南宁轨道交通穿越膨胀岩区详细勘察中对钻孔间距及封孔要求、现场描述等内容;其中对室内试验建议补充岩石矿物的鉴定、吸水率和饱和吸水率试验、耐崩解试验、膨胀性试验;原位试验项目建议增加地应力试验、现场基床系数K_(30)试验、现场浸水载荷试验、水平膨胀力试验项目。并针对一些特殊勘察项目,如现场测定基床系数K_(30)、热物理指标及水平膨胀力等提出一些建议。 展开更多

关键词 地铁勘察 膨胀岩 基床系数 水平膨胀力

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考虑桩顶水平反力的水平受荷单桩弹塑性解析解 被引量：5

10

作者 黄朝煊 王贺瑶 《人民长江》 北大核心 2015年第13期67-72,共6页

基于线性地基反力法和土体的弹塑性本构关系,对桩顶水平反力系数不为零时的水平受荷桩进行了研究,给出了桩顶土屈服临界荷载(水平力、弯矩)的耦合关系式。研究结果表明,当荷载大于临界荷载时,桩顶土发生塑性屈服,其塑性屈服深度随荷载... 基于线性地基反力法和土体的弹塑性本构关系,对桩顶水平反力系数不为零时的水平受荷桩进行了研究,给出了桩顶土屈服临界荷载(水平力、弯矩)的耦合关系式。研究结果表明,当荷载大于临界荷载时,桩顶土发生塑性屈服,其塑性屈服深度随荷载的增加而增加,但其塑性区扩展速率随桩顶荷载的增加而逐渐减小。给出了弹性区与塑性区桩内力耦合的矩阵方程及其迭代求解格式;利用曲面拟合软件给出了塑性区换算深的计算公式。通过工程算例验证,证明该方法可靠快捷,便于手算,值得推广。 展开更多

关键词 地基水平反力系数 水平受荷桩 桩顶水平反力参数 塑性区换算深 弹塑性耦合

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水平受荷单桩计算的半经验弹塑性解析解 被引量：4

11

作者 黄朝煊 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第3期21-25,共5页

对水平受荷单桩经典m法进行了数学简化分析,对一些需通过查表内插法选取的计算参数进行了高精度数值拟合,使得工程计算更方便快捷,并通过工程算例计算比较分析,认为拟合弹性解析解精度高、可靠快捷。另外,由于受较大水平荷载的单桩桩顶... 对水平受荷单桩经典m法进行了数学简化分析,对一些需通过查表内插法选取的计算参数进行了高精度数值拟合,使得工程计算更方便快捷,并通过工程算例计算比较分析,认为拟合弹性解析解精度高、可靠快捷。另外,由于受较大水平荷载的单桩桩顶层土会出现塑性屈服变形,若仍采用经典m法计算,则桩顶水平位移明显偏小。基于提出的高精度拟合弹性解析解及塑性区平衡微分方程,通过待定系数法及理论计算,给出了考虑桩顶塑性屈服区影响下的桩顶变位半经验弹塑性解析解,最后通过算例计算比较分析,认为半经验弹塑性解析解成果与实测成果基本一致,满足工程实践要求。 展开更多

关键词 地基水平反力系数 水平受荷单桩m法 土的屈服位移 弹塑性解析解

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多层软土地基中桩基水平承载计算研究 被引量：6

12

作者 刘越 黄朝煊 《人民长江》 北大核心 2022年第7期187-192,共6页

针对目前JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》关于桩基水平承载力计算中存在的水平抗力系数比例系数m取值模糊、未考虑黏性土黏聚力引起的表层土水平抗力影响等问题,根据常微分方程的幂级数解法,在考虑黏性土黏聚力引起的表层土水平抗力影响... 针对目前JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》关于桩基水平承载力计算中存在的水平抗力系数比例系数m取值模糊、未考虑黏性土黏聚力引起的表层土水平抗力影响等问题,根据常微分方程的幂级数解法,在考虑黏性土黏聚力引起的表层土水平抗力影响下,通过数学推导给出了双层土地基中的桩基水平承载力及变位计算解析通解。基于通解,利用Matlab软件给出了半刚性桩桩顶水平位移及转角的半解析计算式;同时,推导了由地基土抗剪强度指标c、φ计算其水平抗力参数的解析式,推求了新的桩基水平承载力计算式;在此基础上,给出了桩身最大弯矩处深度及最大弯矩值的简化计算式。依托于浙江省一桩基工程案例,运用研究的计算方法,对桩基水平承载力进行了计算,同时将计算结果与现场试桩的水平承载力检测值进行了验证对比。验证结果表明:根据地基土抗剪强度指标推求出的桩基水平承载力计算方法具有较强的工程应用价值。 展开更多

关键词 桩基水平承载力 地基土水平抗力系数 表层土水平反力 虚拟桩法 抗剪强度指标 解析解 多层软土地基

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黄土地基单桩m值及水平承载力试验研究

13

作者 王杰贤 高永贵 《西安冶金建筑学院学报》 CSCD 1990年第4期328-335,共8页

本文通过模型桩水平静力和动力试验,检验'伪静力法'的可行性。文中根据西安黄土地区30余根预制钢筋混凝土桩水平静力试验,提出了黄土地基单桩水平反力比例系数m值;此外,还提出单桩水平承载力估算公式。可供桩基设计中使用。

关键词 黄土 地基 单桩 承载力 试验 M值

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混凝土敞口矩形水池池壁水平力有限元计算分析

14

作者 王庆华 秦超 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2016年第1期44-48,共5页

水池池壁水平力是水池内力分析的重要组成部分,为了研究其变化分布规律,以及对配筋的影响,以混凝土敞口矩形水池为计算模型,考虑空间整体作用,采用SAP2000有限元分析软件,对不同长宽比和长高比条件下的水池池壁的边缘反力系数、水平轴... 水池池壁水平力是水池内力分析的重要组成部分,为了研究其变化分布规律,以及对配筋的影响,以混凝土敞口矩形水池为计算模型,考虑空间整体作用,采用SAP2000有限元分析软件,对不同长宽比和长高比条件下的水池池壁的边缘反力系数、水平轴力和水平弯矩受力情况进行了分析,并与《规程》的简化算法做了比较。分析结果表明:《规程》边缘反力系数与整体分析值基本接近,但在长高比为0.5和3.0的条件下偏差较大;水平轴力对配筋的影响较大,随长宽比的增加而增大,特别是池壁的顶部。 展开更多

关键词 敞口矩形水池 有限元分析 边缘反力系数 水平轴力 简化算法

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弹性直桩在水平力作用下的数值解

15

作者 李骥元 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期451-454,共4页

用样条函数法解得一个4阶常微分方程的非线性数值解.该解可用于任何地质条件下弹性直桩水平变位及桩身内力的计算.实例计算表明,无论地面下桩身计算结点取多少,计算结果均具有一定的稳定性.

关键词 弹性直桩 地基水平反力系数 水平变住 内力

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基于土水平反力系数法的矩形顶管工作井有限元分析 被引量：2

16

作者 王宇强 《市政技术》 2021年第7期84-88,共5页

顶管工作井在土压力、水压力、顶力等组合作用下处于复杂的受力环境,准确计算出土抗力是设计环节中的一个关键点。因此采用有限元法进行分析,将土抗力按水平反力系数法采用土弹簧进行模拟,得到工作井在顶力组合工况下土抗力分布形式和... 顶管工作井在土压力、水压力、顶力等组合作用下处于复杂的受力环境,准确计算出土抗力是设计环节中的一个关键点。因此采用有限元法进行分析,将土抗力按水平反力系数法采用土弹簧进行模拟,得到工作井在顶力组合工况下土抗力分布形式和整个结构体内力分布。分析表明:工作井后背墙土抗力沿竖向呈抛物线形式分布,最大值出现在顶力作用区域;沿水平向基本呈直线分布。该研究结果对顶管工作井结构设计具有一定的帮助。 展开更多

关键词 矩形顶管工作井 水平反力系数法 M法 土弹簧 Midas有限元

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基床系数对“井”字梁闸底板结构影响的研究

17

作者 俞伟 卢廷浩 《人民珠江》 2018年第1期77-80,共4页

"井"字梁闸底板在水利工程水闸底板设计及应用中较为少见,针对新疆某"井"字梁拦河闸,研究了基床系数对闸底板沉降、内力分布规律的影响及其确定的方法。结果表明:在正常挡水情况下,当基床系数较小时,"井"... "井"字梁闸底板在水利工程水闸底板设计及应用中较为少见,针对新疆某"井"字梁拦河闸,研究了基床系数对闸底板沉降、内力分布规律的影响及其确定的方法。结果表明:在正常挡水情况下,当基床系数较小时,"井"字梁竖向沉降较为明显,弯矩值较大,随着基床系数取值的增加,竖向沉降和内力值有所减小,最终趋于稳定数值;联合有限元法和弹性地基梁法求解"井"字梁内力,可以合理的确定基床系数的取值;"井"字梁闸底板的弯矩和剪力极值均发生在纵梁和横梁相交处的截面上,截面底部处于受弯和顶部处于受压状态,闸室上部结构向下传递的荷载基本由"井"字梁承担。研究结果可为类似结构形式的水闸设计及应用提供借鉴。 展开更多

关键词 “井”字梁闸底板 基床系数 弹性地基梁法 有限元法 沉降 内力

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