›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (10): 3079-3085.

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软基高桥台桩-土相互作用计算新方法研究

冷伍明,杨 奇,刘庆潭,聂如松   

  1. 中南大学 土木建筑学院,长沙 410075
  • 收稿日期:2008-04-08 出版日期:2009-10-10 发布日期:2009-12-23
  • 作者简介:冷伍明,男,1964年生,教授,博士生导师,主要从事地基基础和地下工程的科研和教学工作
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助(No.50678175)。

Study of new method for calcutating response of piled bridge abutment in soft ground

LENG Wu-ming, YANG Qi, LIU Qing-tan, NIE Ru-song   

  1. School of Civil and Architectural Engineering, Central South University, Changsha 410075, China
  • Received:2008-04-08 Online:2009-10-10 Published:2009-12-23

摘要:

在软土地基桥台台后高路堤填土会引起下卧软土层产生水平塑流,对桥台桩基产生可观的侧压力。如何计算因软土塑性流动对桩产生的侧压力,是软土地基高桥台桩基设计中尚未解决的难点问题之一。通过分析对比研究,提出应用极限土压力法求解流塑区桥台桩基侧土压力,建立了可以考虑地基土成层特性、桩-土体系参数、侧压力沿深度任意变化的桥台-桩基系统分析力学模型,推导了求解桥台和桩基内力、位移值的新方法,该方法运算过程采用矩阵相乘,适于编程计算,比较一般理论方法和复杂的有限元法,其计算简单,需要的计算参数较少,实用价值更好。结合工程实例,采用MATLAB语言,编写了桥台桩基内力位移计算程序,验证了方法的准确性和可靠性,可供软土地基高桥台桩基设计计算时参考。

关键词: 桥台桩基, 软土, 侧向土压力, 力学模型, 转递矩阵法

Abstract:

Piled bridge abutment on the soft clay may be loaded considerable lateral earth pressure due to soil movements generated by the high embankment on the back of bridge abutment. How to calculate lateral earth pressure reasonably is still a difficult problem for designing piled high bridge abutment on the soft clay. Methods of ultimate earth pressure are brought forward to solve lateral earth pressure on the pile; mechanical model of bridge abutment-pile interaction is built, which can take multilayer soil, the parameters of the soil and piles and lateral earth pressure into account. The new method for analyzing bridge abutment and pile’s internal force and displacement is deduced. This method mainly relates to multiplication of transfer matrixs and is suitable for programming. Compared with the general theoretical methods and the complicated finite element method, it is more simple and needs less parameters; so it has better practical value. Based on engineering example, force and displacement program of piled bridge abutment is compiled by means of programming language Matlab. Results verify that this method is accurate and reliable; so it can be a good reference for design of piled bridge abutment on the clay soft .

Key words: piled bridge abutment, soft clay, lateral earth pressure, mechanical model, transfer matrix method

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[1] 贺志军, 雷皓程, 夏张琦, 赵炼恒. 多层软土地基中单桩沉降与内力位移分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 655-666.
[2] 王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩 影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3] 雷华阳, 胡垚, 雷尚华, 祁子洋, 许英刚, . 增压式真空预压加固吹填超软土微观结构特征分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 32-40.
[4] 丑亚玲, 黄守洋, 孙丽源, 王莉杰, 岳国栋, 曹伟, 盛煜, . 基于冻融作用的氯盐渍土−钢块界面力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 41-52.
[5] 张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层 变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296.
[6] 叶观宝, 郑文强, 张 振, . 大面积填土场地中摩擦型桩负摩阻力分布特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 440-448.
[7] 周翠英, 黄思宇, 刘镇, 陆仪启, . 红层软岩软化的界面过程及其动力学模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3189-3196.
[8] 龚文惠, 赵旭东, 邱金伟, 李逸, 杨晗. 饱和软土大应变自重固结非线性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2099-2107.
[9] 吴关叶, 郑惠峰, 徐建荣. 三维复杂块体系统边坡深层加固条件下稳定性及 破坏机制模型试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2369-2378.
[10] 张 奎, 赵成刚, 李伟华. 海底软土层对海洋地基场地动力响应的影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(6): 2456-2468.
[11] 蒲诃夫, 宋丁豹, 郑俊杰, 周 洋, 闫 婧, 李展毅. 饱和软土大变形非线性自重固结模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1683-1692.
[12] 杨爱武, 潘亚轩, 曹 宇, 尚英杰, 吴可龙, . 吹填软土低位真空预压室内试验及其数值模拟[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 539-548.
[13] 周建, 蔡露, 罗凌晖, 应宏伟, . 各向异性软土基坑抗隆起稳定极限平衡分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4848-4856.
[14] 丁潇, 谷拴成, 何晖, 张玉, . 单/多离层作用下锚杆受力特性分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(11): 4299-4305.
[15] 杨鹏, 蒲诃夫, 宋丁豹. 竖井地基的大应变固结分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4049-4056.
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[1] 姚仰平,侯 伟. 土的基本力学特性及其弹塑性描述[J]. , 2009, 30(10): 2881 -2902 .
[2] 徐金明,羌培,张鹏飞. 粉质黏土图像的纹理特征分析[J]. , 2009, 30(10): 2903 -2907 .
[3] 向天兵,冯夏庭,陈炳瑞,江 权,张传庆. 三向应力状态下单结构面岩石试样破坏机制与真三轴试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2908 -2916 .
[4] 石玉玲,门玉明,彭建兵,黄强兵,刘洪佳. 地裂缝对不同结构形式桥梁桥面的破坏试验研究[J]. , 2009, 30(10): 2917 -2922 .
[5] 夏栋舟,何益斌,刘建华. 土-结构动力相互作用体系阻尼及地震反应分析[J]. , 2009, 30(10): 2923 -2928 .
[6] 徐速超,冯夏庭,陈炳瑞. 矽卡岩单轴循环加卸载试验及声发射特性研究[J]. , 2009, 30(10): 2929 -2934 .
[7] 张力霆,齐清兰,魏静,霍倩,周国斌. 淤填黏土固结过程中孔隙比的变化规律[J]. , 2009, 30(10): 2935 -2939 .
[8] 马 亢,徐 进,吴赛钢,张爱辉. 公路隧道局部塌方洞段的围岩稳定性评价[J]. , 2009, 30(10): 2955 -2960 .
[9] 黄润秋,徐德敏. 岩石(体)渗透性测试的体变量法研究[J]. , 2009, 30(10): 2961 -2964 .
[10] 卢 正,姚海林,骆行文,胡梦玲. 公路交通荷载作用下分层地基的三维动响应分析[J]. , 2009, 30(10): 2965 -2970 .