雉山拱橋剛性傾斜群樁橋臺抗滑的ANSYS仿真分析.pdf

1、拱式橋梁是一種古典的橋型,是人類最廣泛使用也是最早使用的橋型之一。拱橋擁有很多的優(yōu)點,造型美觀是拱橋最為顯著的優(yōu)點和特點,構造簡單是拱橋的另一個優(yōu)點。拱橋也是一種跨越能力非常大的橋型。在200米跨徑以內擁有很大的競爭優(yōu)勢。傳統(tǒng)設計樁基礎的鋼筋混凝土樁是柔性樁,雖然具有很高的垂直承載力,但抗水平滑動能力也不高。所以土體在長期荷載作用下會發(fā)生徐變位移,同時高填土產(chǎn)生的后期沉降會使橋臺向后轉移及下沉,橋梁末端與橋臺間伸縮縫拉開,跨中橋面下陷積

2、水,加之其在軟弱地基上拱腳水平位移帶來的病害。使得拱橋在200米跨徑范圍內失去競爭力,甚至制約了拱橋在地基上的發(fā)展。
　　 傾斜抗滑樁是一種創(chuàng)新性的樁基礎,是在傳統(tǒng)樁基礎的基礎上能更好的抵抗水平推力的一種樁基礎。目的就在于克服傳統(tǒng)拱橋邊墩抗水平滑動能力較低之不足,在傳統(tǒng)邊墩鋼筋混凝土底板下部設置多根剛性傾斜抗滑樁,以提高邊墩抗水平滑動的承載能力,有效承擔上部結構傳來的水平力。
　　 本文中將會使用到的方法是運用ANSYS

3、分析軟件進行模擬,假設傾斜角度在3-10度內變化；樁間距離與樁基直徑的比值在2.5—3.5內變化；樁的長度L與樁的直徑D之比為1.5—2.5內變化。我們要做的就是分別取各種不同的值進行模擬,本文中會建立27個橋臺模型分別進行模擬。最后找出這多組模型中位移和變位最小的那組數(shù)據(jù)。就是我們所需的最佳模型。
　　 但在ANSYS中用位移控制受力的情況是很難做到的,所以我們運用《橋梁博士》軟件來初步的估算雉山拱橋拱腳的支承反力的大小,然后

4、將這些力輸入ANSYS模擬軟件中進行模擬。也就是說,在作用同一種內力組合的條件下,哪種取值的橋臺的位移和變位最小,那么這個組合就是最優(yōu)的組合。
　　 樁土共同作用在ANSYS分析中屬于非線性分析,它有兩個難點,第一是接觸分析單元問題,接觸分析的取材、建模、識別以及應用在文中都有詳細介紹。第二是收斂問題,由于是非線性問題求解,所以是否收斂顯得相當重要。本例在計算時,有幾個模型也出現(xiàn)了不收斂的情況,所以本文采取的辦法是針對每個不同的