全球气候变暖背景下,多年冻土升温(退化)会显著改变桩周土体的力学特性,进而影响桥梁桩基础的竖向承载力。为探究多年冻土退化背景下桥梁桩基础的竖向承载特性,并分析不同多年冻土层厚度条件下参数变异性对桥梁桩基础竖向承载力可靠度的影响,以青藏铁路高承台桩基础为研究对象,首先通过室内试验研究多年冻土退化对竖向荷载作用下桩基础破坏模式和承载力的影响特征,其次结合随机响应面法(SRSM),建立考虑不同多年冻土层厚度条件下参数变异性的桩基础竖向承载力有限元分析模型,开展了160、100和0 cm(融土条件)多年冻土层厚度3种工况下的桩基础竖向承载力可靠度分析。结果表明:随着多年冻土退化,桩基础的破坏模式从承载强度破坏转变为桩身沉降失效;土体参数的变异性导致桩基础承载力变化具有显著的离散性,且离散程度随着多年冻土退化程度的增加而增大。在160、100 cm多年冻土层及融土条件下,基于随机性分析的最大沉降量分别为确定性分析的56.25%、85.76%和122.39%;此外,相较于160 cm多年冻土层,100 cm多年冻土层和融土条件下桩基础承载力的失效概率分别增加了18.95%和39.64%。因此,多年...
全球气候变暖背景下,多年冻土升温(退化)会显著改变桩周土体的力学特性,进而影响桥梁桩基础的竖向承载力。为探究多年冻土退化背景下桥梁桩基础的竖向承载特性,并分析不同多年冻土层厚度条件下参数变异性对桥梁桩基础竖向承载力可靠度的影响,以青藏铁路高承台桩基础为研究对象,首先通过室内试验研究多年冻土退化对竖向荷载作用下桩基础破坏模式和承载力的影响特征,其次结合随机响应面法(SRSM),建立考虑不同多年冻土层厚度条件下参数变异性的桩基础竖向承载力有限元分析模型,开展了160、100和0 cm(融土条件)多年冻土层厚度3种工况下的桩基础竖向承载力可靠度分析。结果表明:随着多年冻土退化,桩基础的破坏模式从承载强度破坏转变为桩身沉降失效;土体参数的变异性导致桩基础承载力变化具有显著的离散性,且离散程度随着多年冻土退化程度的增加而增大。在160、100 cm多年冻土层及融土条件下,基于随机性分析的最大沉降量分别为确定性分析的56.25%、85.76%和122.39%;此外,相较于160 cm多年冻土层,100 cm多年冻土层和融土条件下桩基础承载力的失效概率分别增加了18.95%和39.64%。因此,多年...
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多年冻土区连续叶片螺旋桩在季节活动层无螺旋叶片,多年冻土层螺旋叶片与冻土咬合,竖向承载性能良好。通过模型试验方法对多年冻土区螺旋桩叶片宽度的承载特性进行了试验,研究了其承载力曲线与轴力曲线,最后提出多年冻土地区螺旋桩单桩承载力估算公式,主要得到如下结论:无叶片的桩承载力远小于带有叶片的螺旋桩,叶片宽度对螺旋桩承载力影响显著,螺旋桩承载力随叶片宽度增加逐渐增加。不同叶片宽度的螺旋桩,桩身轴力沿桩身深度方向逐渐递减,随着荷载增加桩端承载力逐渐增加,无螺旋叶片的桩桩身轴力变化远小于带有螺旋叶片的桩,桩身无螺旋叶片区域轴力变化幅度与无螺旋叶片的桩相同,桩身有叶片区域轴力变化幅度远大于无叶片区域,随着叶片宽度增加桩身轴力变化幅度逐渐增大。极限承载力随外径与内径比增大,正比例增大,试验可得到外径越大,螺旋桩的极限承载力越高。使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
多年冻土区连续叶片螺旋桩在季节活动层无螺旋叶片,多年冻土层螺旋叶片与冻土咬合,竖向承载性能良好。通过模型试验方法对多年冻土区螺旋桩叶片宽度的承载特性进行了试验,研究了其承载力曲线与轴力曲线,最后提出多年冻土地区螺旋桩单桩承载力估算公式,主要得到如下结论:无叶片的桩承载力远小于带有叶片的螺旋桩,叶片宽度对螺旋桩承载力影响显著,螺旋桩承载力随叶片宽度增加逐渐增加。不同叶片宽度的螺旋桩,桩身轴力沿桩身深度方向逐渐递减,随着荷载增加桩端承载力逐渐增加,无螺旋叶片的桩桩身轴力变化远小于带有螺旋叶片的桩,桩身无螺旋叶片区域轴力变化幅度与无螺旋叶片的桩相同,桩身有叶片区域轴力变化幅度远大于无叶片区域,随着叶片宽度增加桩身轴力变化幅度逐渐增大。极限承载力随外径与内径比增大,正比例增大,试验可得到外径越大,螺旋桩的极限承载力越高。使用改进公式计算单桩竖向承载力在工程实践中可以有效估算单桩承载力设计值。
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