软土地区堆载致桥梁损坏的影响因素分析及处理措施研究

发布时间：2022-09-28 14:58

　　目前,我国城市化进程不断加快,基础设施建设发展迅速。在未来几年,还会有更多的建设需求。然而由于地理位置和施工条件的限制,工程弃土和生活垃圾随意堆放在桥梁周围,由此引发的工程事故比比皆是。特别是在软土地区,由于软土低承载力、低抗剪强度、高压缩性等特点,堆载使得土体产生较大的水平变形,更容易威胁周围桩基的正常使用。研究堆载作用下桥梁损坏的原因,并在事故发生后及时采取有效措施,对工程有很好的参考价值。本文在对实际工程案例进行调研的基础上,通过理论分析、数值模拟等方法,对桥梁损坏的影响因素和处理措施进行研究,主要工作及成果有:1、分析总结堆载作用下桩基偏移和受力的研究现状,比较现场实测、室内试验、理论分析、数值分析几种方法的优缺点。2、从单桩的承载特性入手,先用改进的Boussinesq竖向附加应力解计算堆载作用下桩侧的土压力,再基于Vlasov双参数地基模型中的地基压缩系数k和地基剪切系数G,来模拟桩后土体的反作用力。为了更接近实际情况,文中考虑了土体进入塑性屈服的情况,推导堆载作用下,轴向受荷单桩的挠曲微分方程。通过大量阅读文献,分析了不同土质中k、G和土体极限水平抗力的取值。采用差分法求... 

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 被动桩的定义
        1.2.2 堆载作用下桩基偏移和受力的研究现状
        1.2.3 桥梁纠偏、加固的研究现状
    1.3 本文的主要工作
    1.4 技术路线图
第二章 堆载作用下单桩受力分析
    2.1 概述
    2.2 堆载作用下单桩的挠曲微分方程
        2.2.1 桩体计算宽度
        2.2.2 被动桩侧向土压力计算
        2.2.3 单桩受力分析
    2.3 双参数弹塑性地基模型的建立
        2.3.1 双参数微分方程
        2.3.2 地基压缩系数k
        2.3.3 地基剪切系数G
        2.3.4 弹塑性分析
    2.4 有限差分解
        2.4.1 差分方程概论
        2.4.2 桩的差分方程
        2.4.3 求解的主要步骤
    2.5 工程实例验证
    2.6 影响因素分析
        2.6.1 土体弹性模量影响分析
        2.6.2 土体泊松比影响分析
        2.6.3 桩径影响分析
        2.6.4 桩身弹性模量影响分析
    2.7 本章小结
第三章 有限元理论介绍
    3.1 有限元基本概念
        3.1.1 ABAQUS软件简介
        3.1.2 有限单元法分类
    3.2 土体的本构模型
        3.2.1 弹性模型
        3.2.2 摩尔库仑模型
    3.3 接触面理论
        3.3.1 接触对
        3.3.2 接触面相互作用力学模型
    3.4 有限元单元类型
        3.4.1 完全积分单元
        3.4.2 缩减积分单元
        3.4.3 杂交单元
        3.4.4 非协调单元
    3.5 本章小结
第四章 桥侧大面积堆土致斜交梁桥倒塌事故分析
    4.1 案例实况
    4.2 桥梁结构、地形及堆土
        4.2.1 桥梁结构
        4.2.2 地形及堆土情况
    4.3 倒塌现场残骸分析
    4.4 有限元模型
        4.4.1 模型处理及模型参数
        4.4.2 网格划分
        4.4.3 桩土相互作用
        4.4.4 有限元模拟的分析步
    4.5 无堆土时桥墩、桩基的模拟分析
    4.6 实际情况有限元模拟分析
    4.7 各影响因素分析
        4.7.1 土体参数影响分析
        4.7.2 堆土高度影响分析
        4.7.3 斜交角影响分析
    4.8 本章小结
第五章 堆载作用下桥梁损坏处理措施研究
    5.1 工程概况
        5.1.1 项目简况
        5.1.2 桥梁病害情况
    5.2 建模分析
        5.2.1 模型参数
        5.2.2 有限元计算结果
    5.3 纠偏方案设计
        5.3.1 上部结构纠偏
        5.3.2 第二阶段纠偏
        5.3.3 更换支座和伸缩缝
    5.4 纠偏效果
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]桥侧堆载对桥梁桩基的影响分析及处理方法[J]. 张晓曦.  交通科技. 2018(04)
[2]考虑堆载和桩载施加顺序的单桩负摩阻力模型试验研究[J]. 马学宁,张沛云,王旭,王博林.  岩土工程学报. 2018(S1)
[3]侧方堆载作用下高架桥群桩基础变形分析[J]. 梁育玮,边学成,董亮.  铁道建筑. 2017(09)
[4]河道开挖和弃土堆载对邻近高速铁路桥梁的影响分析[J]. 倪恒,刘翔宇,刘飞成.  铁道建筑. 2017(08)
[5]高压旋喷桩在高速铁路桥梁基础纠偏中的应用研究[J]. 赵建雄.  铁道建筑技术. 2017(06)
[6]堆载和桩顶荷载组合作用下的桩土响应分析[J]. 韩东亚,曹平,林杭,范文臣.  中南大学学报(自然科学版). 2017(01)
[7]堆载对既有桥墩桩基础影响距离分析[J]. 聂如松,冷伍明,魏丽敏,徐方.  水文地质工程地质. 2017(01)
[8]土体侧移作用下被动桩受力变形的简化解析计算[J]. 张浩,石名磊,郭院成.  东南大学学报(自然科学版). 2016(02)
[9]不同平衡堆载条件下桩基承载特性的原位试验研究[J]. 邓会元,戴国亮,龚维明,朱中发.  岩土力学. 2015(11)
[10]某桥桥墩桩基偏位纠偏方案设计与实施[J]. 侍刚,伍贤智.  桥梁建设. 2015(01)

硕士论文
[1]弯梁桥桥面偏位成因分析及维修加固方法研究[D]. 朱静洁.东南大学 2016
[2]水平受荷单桩分析方法研究[D]. 张红.哈尔滨工业大学 2012
[3]侧向堆载作用下竖向受荷桩的受力性状[D]. 吴琼.上海交通大学 2011



本文编号：3681873