河床下切對橋梁樁柱式墩臺承載能力的影響研究.pdf

1、隨著時間的推移,河道的演變,河床標(biāo)高出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。而近年來,過度采砂、修建水庫、河道清淤等人類活動加劇了河床的下切,導(dǎo)致河中已有建筑物(如橋梁、河堤)的入土埋置深度不足,對河中建筑物的承載能力產(chǎn)生不利的影響,可能因基礎(chǔ)的埋置深度不足而發(fā)生破壞等惡性事故。為此,本文結(jié)合廣東省公路局科技項(xiàng)目“人為大沖刷河床橋梁墩臺基礎(chǔ)病害分析與防治研究”課題,從樁土相互作用的機(jī)理出發(fā),通過理論分析和有限元數(shù)值模擬,對河床下切對橋梁樁柱式墩臺承載能力的影響

2、進(jìn)行了深入的研究。
　　 本文首先介紹了河床下切的機(jī)理及影響因素,引用了經(jīng)典的一般沖刷和局部沖刷的公式,強(qiáng)調(diào)了過度采砂對河床下切的影響,同時概述了目前河床下切深度的探測方法及設(shè)備。其次建立了基樁的三維實(shí)體有限元模型。該模型基于罰函數(shù)和Largange乘子法模擬樁土間相互作用,土體采用了摩爾-庫倫模型,考慮了地基初始應(yīng)力,能夠模擬樁的實(shí)際承載特性。通過有限元的數(shù)值模擬和計(jì)算,分析了河床下切不同的深度對單樁基礎(chǔ)沉降、彎矩、剪力等承載

3、性狀及其變化情況,得出了河床下切對樁基礎(chǔ)承載能力影響的一些成果。介紹了樁柱式基礎(chǔ)的屈曲定義及影響因素,說明了樁柱式基礎(chǔ)屈曲的判斷準(zhǔn)則和分析方法,并基于能量法解答河床下切以及不同樁側(cè)土等因素對樁柱式基礎(chǔ)屈曲穩(wěn)定的影響規(guī)律進(jìn)行了分析,得出:河床下切的深度和樁側(cè)土體性能是影響樁柱式基礎(chǔ)屈曲性能的重要因素,并指出河床下切嚴(yán)重的樁柱式基礎(chǔ),提高樁側(cè)土性能對改善結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性效果有限,應(yīng)采用增加對樁柱結(jié)構(gòu)的約束長度。以茂名市遭受河床嚴(yán)重下切的化州下郭