富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应特征研究     

樊浩博  周定坤  刘勇  宋玉香  朱正国  朱永全  高新强  郭佳奇 《岩土力学》2022,43(7):1884-1898

对于围岩中存在管道型溶腔的岩溶隧道而言,受地表强降雨及地下水的影响,管道型溶腔内极易积聚高水压力,进而引发衬砌开裂、渗漏水及涌水病害。为了探明管道型溶腔中高水压力对衬砌结构的影响,开展了富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应模型试验,对不同溶腔位置及不同水头高度影响下的衬砌结构内力特征进行了研究。基于此,建立扩展工况的数值计算模型,进一步探究了不同溶腔直径、溶腔位置及溶腔水头高度对衬砌结构内力的影响。结果表明：当隧道周围存在管道型溶腔时,与溶腔接触位置的衬砌内侧承受较大的正弯矩,为衬砌结构的最不利受力位置;随着溶腔直径和溶腔内水头高度的增加,衬砌内力显著增大;溶腔所在位置影响着衬砌内力的分布,当溶腔位于隧道拱顶时,衬砌结构的抗水压能力最小。研究结果可为管道型岩溶隧道的结构设计及安全施工提供借鉴。  相似文献   

嵌固段顶部拓宽型抗滑桩计算方法     

邓时容  肖世国 《中国地质灾害与防治学报》2022,33(4):84-91

针对边坡工程中可能出现的普通抗滑桩嵌固段顶端前侧地层抗力不足的问题,提出嵌固段顶部拓宽型抗滑桩结构。基于水平受荷的弹性地基梁模型,推导滑床为多层岩土体的嵌固段顶部拓宽型桩的内力、位移、地层反力计算公式。实例分析表明,当桩体局部拓宽宽度为原桩宽度2倍时,嵌固段顶端地层反力可减小约25%,桩体最大弯矩及剪力减少5%~10%。讨论了拓宽宽度与深度、桩体嵌固深度、桩间距等主要因素对拓宽型桩内力与位移的影响,结果显示:普通桩经嵌固段顶部拓宽后,桩身水平位移与嵌固段顶端前侧地层反力显著降低;拓宽宽度与深度、嵌固段深度的增加均能增强拓宽型抗滑桩的水平承载能力,但当拓宽宽度达到原桩2倍、拓宽深度超过嵌固段深度40%后,继续拓宽对桩体水平承载能力的增加效果不显著。  相似文献   

抗滑桩应变特征与内力非线性研究          下载免费PDF全文

任青阳  赵梦园  谢忠伟  吴鑫培  陈斌 《水文地质工程地质》2021,48(2):114-124

为探究抗滑桩实际内力与变形间的规律,特别是桩土相互作用下桩体受力、变形、稳定性等特征,通过抗滑桩大型物理模型试验,结合MATLAB拟合推导实现从桩表面应变散点数据到桩身挠度分布的求解。对比同桩长不同加载条件与同加载条件不同桩长两种情况下桩表面应变、桩身弯矩、剪力及挠度,分析抗滑桩的应变特征与内力变化规律。研究表明:单调与循环加载条件下抗滑桩工作阶段划分为三阶段,即未开裂阶段、混凝土开裂-钢筋屈服阶段、钢筋屈服-桩体破坏阶段。未开裂阶段一、二级荷载下由于土的压密性桩体略微回弹,桩表面应变、桩身弯矩、受荷段剪力及挠度出现较小的负值（绝对值约为破坏时的1%）。混凝土开裂-钢筋屈服阶段应变、弯矩、剪力、挠度增速明显加快。钢筋屈服-桩体破坏阶段应变、弯矩、剪力、挠度呈非线性增长,桩体的破坏模式均为弯剪破坏。随着自由端长度的增加,破坏时应变、弯矩增大,而剪力减小,破坏时应变增长约10%,弯矩增长约3%,剪力减少约20%;相对于单调加载,循环加载下最大弯矩值和最大挠度均有增大,最大弯矩增长约2%,最大挠度增长约1%。  相似文献   

考虑桩-土相互作用的某海底隧道岸边段结构抗震性能分析研究          下载免费PDF全文

尹训强  蒋园豪  赵杰  王桂萱 《地震工程学报》2021,43(3):679-686

随着我国沿海及沿江城市交通发展的需要,水下沉管隧道工程建设的迫切性不断提高,其抗震性能也是备受关注的重要内容。以某海底隧道建设工程隧道北岸岸边段为工程研究背景,基于ANSYS软件建立沉管隧道-土体-桩基-沉箱三维有限元模型,管节接头采用COMBIN39单元模拟止水带和剪力杆,通过非线性F-D曲线模拟其物理力学性能,采用无厚度接触单元对桩-土间的接触效应进行描述,在外边界处设置黏弹性人工边界来反映远场地基辐射效应。计算结果表明:在罕遇地震作用下,沉箱接口处具有较大的应力,主要是接口处材料发生变化,容易出现应力集中现象;管节接头处止水带上部位移比下部位移大,更容易发生破坏。可为海底隧道岸边段及类似结构的抗震安全评价及优化设计提供参考。  相似文献   

塑性阶段联肢墙墙肢基底内力变化规律及其简化计算方法     

《地震工程与工程振动》2021,41(6)

  相似文献   

单支撑围护结构支撑位置的影响     

刘雁  王湛  刘冰花 《世界地震工程》2001,17(3):121-128

在单支撑围护结构中，支撑点位置的设置对于整个结构起着至关重要的作用。本文应用SAP空间有限元程序，分析了支撑位置对于桩的变形和内力、支撑和围檩的内力，以及桩的人土深度等方面的影响，并绘制了变形和内力图。在此基础上，制表比较分析了支撑位置对于整个结构所消耗材料的总造价的影响，得出一些具有参考价值的结论。  相似文献   

天体运行与板块构造运动驱动力探索──对史前地质构造运动旋回期成因解释     

王征东 《高校地质学报》1997,(4)

本文从研究公转角动量各自独立的星云状物质演化成原始天体开始，着重讨论由天体内部力源分布不均衡而产生的物质对流运动理论，地球周围引力场特征及响应，绕银心公转运行的地球壳、核相对运动特征．大陆地壳大规模经向水平运动周期与银河年的关系，以及它们与中前地质构造运动旋回潮的对此。从而证实：天体内部物质相对运动一地壳大规模经面水平运动行为，是天体遵守公转角动量守恒的一种反映。  相似文献   

隧道衬砌结构计算中两种计算图式的探讨   总被引：2，自引：0，他引：2  

贾蓬  刘卫丰  刘维宁 《地质与勘探》2003,39(Z2):207-209

用荷载结构模型计算隧道衬砌内力,常用的模型是在局部变形理论基础上的弹性地基梁图式和弹性支承链杆图式.本文对以上两种计算图式编制了有限元程序,比较了用这两种方法计算的衬砌内力之间的差别并总结了这两种方法的适用规律,对隧道衬砌计算中选用适当的计算方法具有一定的指导意义.  相似文献   

预应力锚索抗滑桩内力计算的有限差分“m-k”法   总被引：6，自引：0，他引：6  

杨佑发  刘光华 《中国地质灾害与防治学报》2002,13(3):78-81,104

在于地基系数“m-k”法的原理，提出进行锚索抗滑桩全桩内力计算的有限差分法，同时，编写了该法的计算和图形处理程序。实例计算结果表明：只要等量差分段取得足够小，虽然所耗机时稍长，但可获得高精度数值解，其精度高于采用传统手算法所得的精度，而且图形处理结果可优化抗滑桩的结构设计，并考虑了各种桩底支承条件。本方法基本原理同悬臂桩法，滑动面以下锚索桩的内力计算与普通桩完全相同，滑动面以上不同的只是此时的桩顶条件有所不同，必须考虑锚索拉力的作用，地基系数“m-k”法适用于滑动面以上地层为土层或严重风化岩层、滑动面以下为岩层的情况。  相似文献   

抗滑桩内力计算“K”法的改进与应用   总被引：4，自引：0，他引：4  

戴自航  彭振斌 《地质与勘探》2002,38(3):79-83

对传统的抗滑桩内力计算“K”法作了一些改进,如建立了滑动面上下统一的坐标系,将桩视为一个整体进行考虑,通过合理的假定,保证了桩身在滑动面处内力和位移的连续性,同时,采用名的MATLAB数学软件设计了“K”法的计算程序,适用于滑坡推力和桩前滑体抗力分布的各种形式以及抗滑桩为刚性桩和弹性桩的情况,实例计算结果表明,较之传统的查表法,该方法有效地提高了抗滑桩内力和位移计算速度和精度,同时可得到理想的可视化计算结果,有助于抗滑桩结构的优化设计。  相似文献