架空直立式码头钢护筒嵌岩桩受力性状综述

以三峡库区架空直立式码头大直径钢护筒嵌岩桩为切入点,主要针对受钢护筒影响下架空直立式码头嵌岩桩的受力性状作一综述.在阐明何为钢护筒嵌岩桩的基础上综述了钢护筒及钢护筒嵌岩桩的受力性状和嵌岩桩-土-岩的受力性状的研究现状,并从钢管混凝土桩(柱)与钢护筒嵌岩桩受力性状的区别、钢护筒与桩芯钢筋混凝土的联合受力和考虑重复荷载作用下钢护筒效应对嵌岩桩承载性能的影响3个方面探讨有待研究的方向,为进一步研究钢护筒嵌岩桩提供一些思路.     

大跨度斜拉桥可靠度评估方法研究

针对大型复杂桥梁结构极限状态方程一般难以显式表达的特点,提出了基于神经网络的大跨度斜拉桥可靠度评估方法．通过Latinhypercube抽样技术对随机参数进行抽样,应用大跨度斜拉桥非线性有限元进行分析．通过对随机抽样的样本数据进行训练,应用神经网络的非线性映射和泛化技术,对大跨度斜拉桥的极限状态方程进行数值模拟．通过极限状态方程对随机变量的偏导数,求解结构可靠指标的优化问题,计算大跨度斜拉桥的可靠指标．结果表明：对于隐式极限状态方程的大跨度斜拉桥可靠度评估问题,本文方法具有较高的计算精度和较好的计算效率;荷载布置方式、作用位置等对斜拉桥可靠指标有很大影响;计入3种几何非线性效应后斜拉桥偏于不安全,其中斜拉索垂度非线性效应的影响最为显著．     

基于广义随机空间内的结构体系可靠度分析

在结构系统的可靠度计算过程中,当随机变量为相关的非正态分布时,利用正交变换或Rosenblatt变换计算其可靠指标,计算量较大。采用在广义随机空间内计算各机构可靠指标,然后利用PNET法计算结构体系可靠度,计算简便,精度也满足要求。     

MATLAB在结构可靠度分析中的应用

以某砌石重力坝为例,利用结构可靠度计算方法中的JC法和Monte-Carlo法进行可靠度分析,建立结构功能函数,利用MATLAB数学软件分别对JC法和Monte-Carlo法进行编程计算,得到砌石重力坝的失效概率与可靠度指标.运行结果表明运用MATLAB编程计算精度较高,运行速度较快.     

钢筋混凝土连续梁受弯承载力可靠性分析

由于钢筋混凝土连续梁的作用荷载、材料、几何特征等具有随机性,使其荷载效应、抗力也具有随机性。针对钢筋混凝土连续梁受弯承载力可靠性,采用Monte-Carlo （蒙特卡洛）法抽样进行计算,定性分析了荷载效应比、材料强度、楼面荷载类型等对钢筋混凝土连续梁受弯承载力可靠度指标的影响。研究结果表明：随荷载效应比增大,连续梁可靠指标减小;随材料强度增加,连续梁的可靠指标变化不明显;楼面活荷载类型对连续梁可靠指标有影响。     

蒙特卡罗数值模拟及其在大跨桥梁可靠度分析中的应用

为了定量地研究大跨桥梁在多种随机因素下的可靠度,采用了蒙特卡罗法中的拉丁超立方体抽样法,对润扬悬索桥(中国跨度最大的悬索桥)在温度、风、车辆荷载、车辆冲击等随机变量作用下的结构可靠度进行了计算.通过对大桥在正常运营和损伤状态下的可靠度分析,获得了大桥主缆应力、吊索应力、桥塔位移以及钢箱梁线形等重要指标的可靠度和累积分布函数,分析结果形象直观,提高了评估的效率,使维护决策的制定更加客观准确.     

开挖条件下抗拔桩的可靠度分析(英文)

研究了开挖对承载力极限状态(ULS) 、正常使用极限状态(SLS) 和系统可靠度(SYS) 的影响,并基于开挖条件下承载力折减系数分别给出 ULS 可靠度指标、SLS 可靠度指标和 SYS 可靠度指标的计算方法. 研究得出 SLS 承载力和 USL 承载力的比值ξ对 SLS 可靠度和 SYS 可靠度有显著影响,并将这一比值的均值μξ当作随机变量,研究了 SLS 可靠度和 SYS 可靠度. 算例分析表明: 开挖深度和开挖直径对承载力折减系数和可靠度指标有显著影响; 随着开挖深度的增大,可靠度指标有很显著的减小; 当开挖深度较大时,开挖直径对可靠度指标的影响较大. 此外,μξ对 SLY 和 SYS 可靠度指标的影响很大,要更精确地估计μξ,需对μξ进行深入的研究.     

渤海曹妃甸LNG码头布置的潮流数值模拟(英文)

为了在大范围数学模型中合理有效地模拟码头桩基等小尺度建筑物附近的潮流场,采用非结构网格建立了渤海二维有限元潮流数学模型.在面积达85 700 km2的模型范围中将码头桩基概化为面积约20-30 m2的不透水单元,用于直接模拟桩基附近的复杂潮流场.在此基础上,对渤海曹妃甸海域10万吨级LNG(液化天然气)码头布置的走向进行了优化.结果表明:数学模型模拟的潮位和流速等水动力特征与实测结果一致,LNG码头布置的优化结果合理可信.表明建立的能够直接模拟小尺度建筑物的渤海二维有限元数学模型可应用于码头工程布置及优化的潮流场模拟研究.     

重力式挡土墙稳定性与可靠度分析

通过对重力式挡土墙的结构稳定性研究,利用重力式挡土墙稳定性的功能函数和有关结构可靠度的一次二阶矩法的验算方法分别分析了某重力式挡土墙各单失效模式的可靠指标.     

评价既有桥梁可靠性的FNM法(英文)

结合现行规范及钢管混凝土拱桥的受力特点,给出钢管混凝土拱桥安全-中介-失效三级工作模式的确定准则.据此计算结构的损伤概率与失效概率及对应的可靠度指标,建立可靠度指标与三级工作模式的直接关系.基于三级工作模式,提出评估在役桥梁结构可靠度的有限元-神经网络-蒙特卡罗(FNM)法.根据时变可靠度理论,将结构继续服役期离散化,随机抽样生成蒙特卡罗法所需的最少样本,由随机有限元法计算训练样本,用神经网络扩展训练样本,最后通过蒙特卡罗法计算失效概率和损伤概率,得到结构时变可靠度,判断其工作状态.运用该方法对一座建成10年,主跨83.6 m的钢管混凝土拱桥进行分析,结果表明,该桥主拱处于安全状态,这一结论与实际情况相符.说明FNM法对于评价在役桥梁的可靠性是可行的.     

考虑高阶相关性的灌注桩沉降可靠度分析

为精准确定灌注桩的沉降,将桩周土体参数看作随机变量,并采用响应面法对桩基可靠度进行研究。由于,与桩沉降相关的多个土体参数之间高阶项可能存在高度相关性,基于高阶正交原理提出了新型非相关响应面法,以克服传统响应面法不考虑高阶参数高阶相关性的难题。结合实际工程计算发现,提出的新型响应面法比传统响应面法得到的值更为保守。可见,如果不考虑参数的高阶相关性,可能导致高估的计算结果。     

小截面静压预制桩承载力预测及取值探讨

采用双曲线法、调整双曲线法和指数法对某小区住宅楼3根试验桩的静载试验结果进行单桩极限承载力预测，并将预测结果与理论计算结果进行对比，分析结果表明：盲目套用《建筑桩基技术规范》JGJ94-94中有关预制桩承载力指标来计算桩的极限承载力是不科学的，其指标也不适合小截面静压预制桩。结合桩基施工终压力和每延米压桩耗能的对比分析，表明桩的竖向极限承载力与终压力存在一定的比例关系但与压桩耗能不存在比例关系。     

先张法预应力波型板桩截面分析与力学试验

分析了先张法预应力混凝土波型板桩自身截面原形的力学性能,克服了以往将波形板桩截面等效简化为工字型截面的计算过程复杂繁琐且易产生误差的缺点,新的计算分析方法较以往等效截面计算方法更加科学合理,过程简单清晰,结果误差小。同时结合理论分析进行波型板桩抗弯和抗剪力学试验,对比理论计算结果与力学试验数据,两者吻合较好,验证了理论分析方法合理可靠。     

基于上限法的边坡双排抗滑桩变形计算方法

基于上限法、平面刚架理论与弹性地基梁理论,对双排桩加固边坡中结构变形进行解析,通过数值模拟验证所提方法的合理性,研究了影响双排桩桩身位移的6 个因素。结果表明:当连系梁厚度/ 桩径小于0.7、嵌固段与受荷段长度之比小于0.8、桩径小于1.0 左右时,对桩身位移影响较大,且呈现出明显的非线性特征?桩身弹性模量对双排桩桩身位移同样具有较大影响,但表现出近似线性的特征。对于双排桩加固边坡,可适当增大连系梁厚度、嵌固段长度、桩径、桩身弹性模量或联合注浆改善桩周岩土体的力学性能。研究结果可为边坡中双排桩的设计提供参考。     

A semi-analytical method for the analysis of pile-supported embankments

In this paper, a semi-analytical method for the analysis of pile-supported embankments is proposed. The mathematic model describes the cooperative behavior of pile, pile cap, foundation soil, and embankment fills. Based on Terzaghi??s 1D consolidation theory of saturated soil, the consolidation of foundation soil is calculated. The embankments with two different types of piles: floating piles and end-bearing piles are investigated and discussed. The results of axial force and skin friction distributions along the pile and the settlements of pile-supported embankments are presented. It is found that it takes a longer time for soil consolidation in the embankment with floating piles, compared with the case using end-bearing piles. The differential settlement between the pile and surrounding soil at the pile top is larger for the embankment with end-bearing piles, compared with the case of floating piles.     

某桩筏基础细长桩单桩承载性能浅析

结合三根静载试验桩的试验数据,采用载荷传递法,利用迭代计算方法,编制计算程序对三根试验桩进行计算分析。通过对三根试验桩的计算数据与试验数据进行对比,获得两种不同类型的桩(嵌岩桩和非嵌岩桩)在载荷沉降变化趋势,桩身侧摩阻力与桩端阻力的分配,以及桩身轴力变化等方面的规律。     

Numerical Analysis of the Stability of Embankment Slope Reinforced with Piles

The effects of stabilizing piles on the stability of an embankment slope are analyzed by numerical simulation. The shear strength reduction method is used for the analysis, and the soil - pile interaction is simulated with zero-thickness elasto-plastic interface elements. Effects of pile spacing and pile position on the safety factor of slope and the behavior of piles under these conditions are given. The numerical analysis indicates that the positions of the pile have significant influence on the stability of the slope, and the pile needs to be installed in the middle of the slope for maximum safety factors. In the end, the soil arching effect closely associated with the space between stabilizing piles is analyzed. The results are helpful for design and construction of stabilizing piles.     

桩基负摩阻力群桩效应分析

论述了负摩阻力产生的条件及负摩阻力随桩基类型不同对桩基承载力和沉降的影响有所区别; 指出关于负摩阻力标准值计算的有关方法, 同时对负摩阻力在群桩效应下基桩的下拉荷载标准值的计算方法进行了探讨。