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桩基承台有限元分析及承载力验算
徐维俊
辽宁省交通勘测设计院,沈阳
摘要:利用软件对桩基承台进行应力分析,并结合新规范按照“撑杆一系杆体系”理论方法进行承载
力验算。
关键词:桩基承台;有限元;撑杆一系杆体系
中图分类号:. 文献标识码: 文章编号:———
引言桩基承台进行有限元应力分析及承载力验算。
承台为上部结构与桩基之间的连接部件,其作工程实例
用是将与其相连的各桩组成一个有机的整体,并将工程背景系我院年所完成并即将通车的
柱荷载合理地分配到各桩上去。随着大跨径桥梁的本辽线郭家窝棚公公分离式桥梁,该桥上部结构为
日益涌现,承台已成为许多大跨径桥梁不可或缺的预应力混凝土现浇箱梁,下部为双柱桥墩、四个桩基
下部构件之一,承台形状的多样化也使其传力机制础、两个承台,承台为单柱双桩式,两承台中间由一
变得非常复杂。随着年新规范的推出,桩基承条横系梁联系,具体结构尺寸如图所示。
台的计算方法得到了进一步完善,更加适应工程设有限元分析
计的需要。现将本溪至辽中高速公路的一座桥梁的为了能更深人地了解承台的承载能力及其应力
表主拱圈各单元裂缝宽度计算结果表跨径的桥梁相比略有增加,计算结果合理。
结论
该桥经过静力计算,和已建同类同跨径桥
梁的结构对比,计算结果可靠。说明可以采用类似
的有限元软件进行钢筋混凝土肋拱桥设计。
经计算可知:最大裂缝宽度为.。根
采用新规范后较大跨度的箱型钢筋混凝土
据规范—第..规定,类和类
肋拱桥的结构尺寸和工程数量比旧规范相比均有所
环境钢筋混凝土最大裂缝宽度为.,所以主拱
提高。
圈的裂缝宽度符合规范要求。
参考文献
工程经济分析
—,公路桥涵设计通用规范.
经过施工图设计,主拱圈共用混凝土—,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
.,级钢筋用量为./,级钢筋用范.
量为./。
.,.
该桥的结构和工程数量和以往已建成同类型同

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第期徐维俊:桩基承台有限元分析及承载力验算· ·
分布情况,采用软件对双桩承台进行有限元显然,该受压区内混凝土的开裂是承台破坏的标志。
分析。首先将该承台分成个单元见图, 纵向钢筋的作用是承受拉力并限制纵向变形和阻止
然后在承台顶面中心增加一竖向荷载,同时在两个斜裂缝的发展,充分发挥混凝土的抗压强度。这一
桩基础加固定约束,以产生桩顶反力对承台的影响, 变化规律符合新规范中“撑杆一压杆体系”理论。
本例仅对承台混凝土进行应力分析。结构验算
结合新规范“撑杆一系杆体系”理论方法对承
台进行验算。新规范规定当承台外排桩中心距墩台
身边缘等于或小于承台高度时,承台短悬臂可按
“撑杆一系杆体系”计算撑杆的抗压承载力和系杆
的抗拉承载力。
. 撑杆抗压承载力验算
图桩基承台的基本尺寸≤。.。
式中:—撑杆压力设计值;
卜撑杆计算高度;
。一撑杆计算宽度;
一
. 撑杆混凝土轴心抗压强度设计值;
一结构重要性系数,本例取.;
图承台有限兀模型
初步的分析表明,结构在截止破