软土地区地面堆载对桥梁下部结构的影响分析
发布时间:2021-11-27 00:33
以地面堆载导致的某软土地区匝道桥病害为背景,采用有限元软件Midas GTS NX建立三维数值计算模型,分析了土体堆载对桥梁基础沉降及侧移的影响,并与实测结果进行比较,得到软土地区地面堆载对既有结构变形的影响规律。分析表明,在地质条件多为粉土、黏土的软土地区,大面积堆载将会使既有桥墩基础产生过大的沉降和侧移,且侧移量往往更大。以桥墩承台侧移量为指标拟定桩基础加固与否的评判标准,并依据评判标准制定桥墩立柱及基础的加固方案,提出多点同步顶推方法进行主梁纠偏复位及支座更换,解决了该桥病害及修复难题。
【文章来源】:结构工程师. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
桥梁与堆载平面位置关系
废弃渣土堆放时,忽视了大面积、高堆载对现有软土地基的影响,堆载产生的附加压力导致该区域软弱土体出现水平移位和竖向沉降,造成该匝道桥16#~22#桥墩出现不同程度的倾斜和下沉。在19#墩伸缩缝处由于主梁与桥墩产生相对水平移位,引起西侧支座外移22 cm,支座2/3范围处于脱空状态,如图2所示,继续发展将有落梁的风险,存在较大的安全隐患;检查同时发现东西侧两联主梁端部在19#墩伸缩缝处产生了6.5 cm的错台现象。发现桥梁险情后,相关人员随即在19#墩处加设临时支撑措施,对主梁加设横向限位装置,再分层卸载匝道范围内的堆土,并同步进行桥墩的沉降和倾斜监测。受堆土影响范围内的桥梁为两联跨径组合为[(22.5 m+25 m+22.5 m)+3×25 m]的混凝土连续梁桥,桥墩为独柱墩结构,墩高为14.4~15.9 m,桥墩基础均采用6根直径60 cm的PHC管桩。堆土影响范围的桥梁立面布置图如图3所示。堆土范围内的土层主要物理力学性质见表l。
根据圣维南原理[6],地面堆载对周边应力影响范围在堆土范围的3~5倍,因此选取土体模型的计算尺寸为360 m×360 m×60 m(厚度)。分析模型的竖向底部采用全自由度约束,侧面采用法向约束。模型中采用六面体实体单元对土体、立柱、承台进行模拟,桩基础采用梁单元进行模拟。模型节点总数55 058个,单元总数59 571个,计算模型如图4所示。图4 有限元计算模型
【参考文献】:
期刊论文
[1]青芝寺特大桥桥墩偏位病害分析与处治技术研究[J]. 唐双林. 公路交通技术. 2015(02)
[2]受地面堆载影响发生偏移铁路桥墩的修复设计[J]. 李前名,邹向农. 铁道标准设计. 2012(08)
[3]路基堆载下软土侧移对桥台桩基影响研究综述[J]. 李雪峰,张军辉,郑健龙. 路基工程. 2011(01)
[4]大面积堆载土体侧移模式及对邻近被动桩影响分析[J]. 李忠诚,梁志荣. 岩土工程学报. 2010(S1)
[5]堆载引起桥梁墩台与基础的偏移及防治技术研究[J]. 冯忠居,张永清,李晋. 中国公路学报. 2004(03)
本文编号:3521236
【文章来源】:结构工程师. 2020,36(04)北大核心
【文章页数】:6 页
【部分图文】:
桥梁与堆载平面位置关系
废弃渣土堆放时,忽视了大面积、高堆载对现有软土地基的影响,堆载产生的附加压力导致该区域软弱土体出现水平移位和竖向沉降,造成该匝道桥16#~22#桥墩出现不同程度的倾斜和下沉。在19#墩伸缩缝处由于主梁与桥墩产生相对水平移位,引起西侧支座外移22 cm,支座2/3范围处于脱空状态,如图2所示,继续发展将有落梁的风险,存在较大的安全隐患;检查同时发现东西侧两联主梁端部在19#墩伸缩缝处产生了6.5 cm的错台现象。发现桥梁险情后,相关人员随即在19#墩处加设临时支撑措施,对主梁加设横向限位装置,再分层卸载匝道范围内的堆土,并同步进行桥墩的沉降和倾斜监测。受堆土影响范围内的桥梁为两联跨径组合为[(22.5 m+25 m+22.5 m)+3×25 m]的混凝土连续梁桥,桥墩为独柱墩结构,墩高为14.4~15.9 m,桥墩基础均采用6根直径60 cm的PHC管桩。堆土影响范围的桥梁立面布置图如图3所示。堆土范围内的土层主要物理力学性质见表l。
根据圣维南原理[6],地面堆载对周边应力影响范围在堆土范围的3~5倍,因此选取土体模型的计算尺寸为360 m×360 m×60 m(厚度)。分析模型的竖向底部采用全自由度约束,侧面采用法向约束。模型中采用六面体实体单元对土体、立柱、承台进行模拟,桩基础采用梁单元进行模拟。模型节点总数55 058个,单元总数59 571个,计算模型如图4所示。图4 有限元计算模型
【参考文献】:
期刊论文
[1]青芝寺特大桥桥墩偏位病害分析与处治技术研究[J]. 唐双林. 公路交通技术. 2015(02)
[2]受地面堆载影响发生偏移铁路桥墩的修复设计[J]. 李前名,邹向农. 铁道标准设计. 2012(08)
[3]路基堆载下软土侧移对桥台桩基影响研究综述[J]. 李雪峰,张军辉,郑健龙. 路基工程. 2011(01)
[4]大面积堆载土体侧移模式及对邻近被动桩影响分析[J]. 李忠诚,梁志荣. 岩土工程学报. 2010(S1)
[5]堆载引起桥梁墩台与基础的偏移及防治技术研究[J]. 冯忠居,张永清,李晋. 中国公路学报. 2004(03)
本文编号:3521236
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/3521236.html