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中文名：　《地下连续墙桥梁基础承载机理》

作者：　程谦恭 文华

类别：　交通运输

价格：　￥70.00

语种：　简体中文

ISBN：　9787030299369

出版社：　科学出版社

页数：　页

开本：　16开

出版时间：　2011年1月

装帧：　精装

内容简介

本书通过室内模型试验研究、数值模拟分析和理论研究，对矩形闭合型地下连续墙桥梁基础(以下简称闭合墙基础)在竖向、水平向及斜向荷载作用下的承载特性、荷载传递机理及负摩阻力作用机理等内容进行了深入系统的研究，建立了闭合墙基础承载机理的理论，提出了内侧摩阻力、负摩阻力及竖向位移和承载力等计算方法，发展和完善了闭合墙基础的计算理论，为闭合墙基础的工程设计、施工提供了科学依据。

目录

序

前言

第1章 绪论

1.1 矩形闭合型地下连续墙桥梁基础的技术特点

1.2 闭合墙基础在我国桥梁工程中的应用前景

1.3 地下连续墙基础的发展和研究现状

1.4 本书的主要内容

参考文献

第2章 闭合墙基础竖向荷载模型试验

2.1 模型试验概况

2.2 模型试验数据处理

2.3 闭合墙基础竖向荷载模型试验结果分析

2.4 本章 小结

参考文献

第3章 考虑土芯作用的闭合墙基础竖向承载性状分析

3.1 引言

3.2 闭合墙基础数值分析模型的建立

3.3 竖向荷载作用下闭合墙基础承载性状分析

3.4 闭合墙基础内土芯承载性状分析

3.5 本章小结

参考文献

第4章 闭合墙基础水平承载性状分析

4.1 引言

4.2 数值计算模型及基本参数

4.3 基本算例分析

4.4 闭合墙基础水平屈服强度的方向性分析

4.5 墙身截面尺寸对其水平承载性状的影响分析

4.6 墙深对闭合墙基础水平承载性状的影响分析

4.7 水平荷载作用下闭合墙基础的破坏机理

4.8 本章小结

参考文献

第5章 斜向荷载作用下闭合墙基础的受力分析

5.1 引言

5.2 斜向荷载作用下闭合墙基础的承载特性

5.3 斜向荷载作用下闭合墙基础的承载能力和位移

5.4 竖向荷载对一定水平荷载作用下闭合墙基础承载性状的影响分析

5.5 本章小结

参考文献

第6章 闭合墙基础的负摩阻力问题

6.1 闭合墙基础在黄土地区的应用前景

6.2 黄土的工程特性

6.3 闭合墙基础负摩阻力问题的提出

6.4 桩基础负摩阻力问题的国内外研究现状

6.5 本章小结

参考文献

第7章 闭合墙基础负摩阻力模型试验及结果分析

7.1 试验概况

7.2 试验结果分析

7.3 闭合墙基础负摩阻力模型试验结论

7.4 本章小结

参考文献

第8章 黄土自重遣陷变形的数值模拟

8.1 闭合墙基础负摩阻力数值分析的关键问题

8.2 黄土自重湿陷变形数值模拟的几种方法及其不足

8.3 黄土湿陷的原因和机理

8.4 黄土的湿陷变形特征

8.5 湿陷性黄土的物理力学性质

8.6 模量折减法

8.7 模量折减法与力水等效法的比较

8.8 蒲城电厂现场大面积浸水试验数值模拟分析

8.9 阿塞拜疆现场大面积浸水试验数值模拟分析

8.10 本章小结

参考文献

第9章 闭合墙基础负摩阻力数值分析

9.1 接触面单元参数选取

9.2 基于模量折减法的桩墓础负摩阻力数值模拟

9.3 多层地基中方形闭合墙基础负摩阻力作用性状

9.4 多层地基中矩形闭合墙基础负摩阻力作用性状

9.5 本章小结

参考文献

第10章 闭合墙基础负摩阻力计算初探

10.1 闭合墙基础负摩阻力计算

10.2 考虑负摩阻力时的闭合墙基础竖向容许承载力计算

10.3 负摩阻力作用下闭合墙基础沉降计算

10.4 算例分析

10.5 本章小结

参考文献

文摘

第1章　绪论

1.1　矩形闭合型地下连续墙桥梁基础的技术特点

在地下挖一段狭长的深槽，在槽内吊放入钢筋笼，浇灌混凝土，筑成一段钢筋混凝土墙段，最后把这些墙段逐一连接起来形成的一道连续的地下墙壁，就是地下连续墙[1]。地下连续墙在欧美国家被称为“混凝土地下墙”[2～4]（concretedia唱phragmwall）或“泥浆墙”[5～7]（slurrywall）；在日本被称为“地下连续壁”[8]、“地中

连续壁”[9]或“连续地中壁”[10]；在我国则被称为“地下连续墙”或“地下防渗墙”[11]。

所谓矩形闭合型地下连续墙桥梁基础（以下简称闭合墙基础）就是相邻的地下连续墙墙体采用刚性接头连接，形成平面闭合的矩形框架并设置顶板（承台）的基础形式[12]，如图1.1所示。

图1.1　闭合墙基础的构造形式

作为一种新型的桥梁基础[13，14]，闭合墙基础具有以下特点[11，15，16]：（1）施工场地因地而宜，可用于场地窄小、邻近有建筑物的场地条件。

（2）施工噪声低，振动小，对周围环境影响较小。

（3）与沉井基础比较，同一条件下，闭合墙基础施工简单、省工、省钢材、造价低，承载力比沉井高许多。由于闭合墙基础墙内外地基受扰动很小，直接开挖的基槽孔壁凸凹不平，混凝土与地基密实咬合，在外力的作用下，墙壁与地基之间的摩阻力（包括摩擦力和咬合力）很大，基础能带动四周比较大范围地基土共同工作。

加之闭合墙内留有土芯，墙内也有摩阻力。因此，闭合墙基础的摩阻力要比沉箱或沉井都大。

（4）与较大埋深（5m以上）的明挖基础比较，闭合墙基础开挖的土方量少2/3以上；节省混凝土1/3左右。在适当增大槽孔深度后，也有利于基础抗洪水的冲刷，其效益十分明显。

（5）与桩基础比较，闭合墙基础整体刚度大，水平承载力大，抗震能力强。因为桩在承台以下是一个个独立受力的构件，而闭合墙始终为一个整体，闭合墙成为土中“骨架”并和基础内外土体共同受力。刚度较大的闭合墙配筋少，比桩省钢材，只是混凝土用量有时比桩基础稍多。

由于采用机械化快速施工，这种基础工效高、成本低、地基适用范围广、噪声小，因此闭合墙基础特别适用于城市密集地区的近距离施工项目，而强大的刚性和与地基密着性好的特性，也使得闭合墙基础特别适用于大跨度桥梁[12，17～19]。

1.2　闭合墙基础在我国桥梁工程中的应用前景

桥梁基础是下部结构的主要组成部分之一，基础的类型在一定程度上决定着桥梁的质量，桥梁基础设计和施工质量是关系到桥梁质量的根本问题。作为一种新型的桥梁基础，闭合墙以承载力高、刚度大、工程量小、造价低等优点，引起了众多专家和学者的广泛关注。据国内外有关资料介绍[20]，将规模较大的沉井工程改用闭合墙方案，不但可以降低造价25%～45%，而且在地面进行施工远比沉井施工法要安全得多。不仅如此，相对于实体基础和桩基础，闭合墙基础也有很强的优势。

目前，就国外而言，地下连续墙作为大跨度桥梁深基础的工程实例已不少见，尤其在日本得到了工程界的高度重视和开发应用。日本国铁将该类型基础列为重要的研究课题[21]。迄今为止，日本已在20余座桥梁的100多个桥梁基础中采用了闭合墙基础[20，22，23]。

（2）考虑土芯作用的闭合墙基础竖向承载性状分析。利用有限差分程序，通过数值模拟计算，对闭合墙基础的竖向承载性状及其影响因素进行了研究，并对土芯的承载特性及其受力变形性状进行了探讨分析。

（3）闭合墙基础水平承载性状分析。通过数值模拟计算，分析了水平荷载下闭合墙基础的变位、墙身弯矩、剪力、墙侧摩阻力及墙侧土抗力的变化规律，并对不同墙身截面尺寸及墙深时的闭合墙基础水平承载性状进行了探讨，对同一截面形状闭合墙基础在不同加载方向作用下的水平屈服强度特性进行了分析。

（4）斜向荷载作用下闭合墙基础的受力分析。采用有限差分程序进行数值模拟计算，对均质地基土中斜向荷载作用下闭合墙基础的承载特性进行了研究。

（5）闭合墙基础的负摩阻力模型试验研究。通过单片墙与闭合墙的室内浸水模型试验，研究了闭合墙基础负摩阻力的作用机理及浸水后闭合墙基础的竖向承载性状。

（6）黄土自重湿陷变形的数值模拟。对于自重湿陷性黄土地基中基础结构的负摩阻力问题，如何模拟因黄土自重湿陷引起的地基沉降是负摩阻力数值模拟的前提和关键。本书总结了当前黄土自重湿陷数值模拟方法中存在的缺憾与不足，从黄土湿陷的机理、黄土湿陷变形的特征及湿陷性黄土的物理力学性质出发，提出了一种模拟黄土湿陷变形的简便合理的新方法——模量折减法。

（7）闭合墙基础负摩阻力数值分析。分别建立了多层地基中不同截面尺寸的方形闭合墙和矩形闭合墙数值模型，采用模量折减法对闭合墙基础负摩阻力问题进行了数值模拟分析，研究了多层地基中墙周土层逐步发生湿陷的情况下，不同截面尺寸的方形闭合墙和矩形闭合墙基础的竖向承载性状及负摩阻力的发挥发展规律，探讨了方形闭合墙与矩形闭合墙基础竖向承载力发挥的异同点。

（8）闭合墙基础负摩阻力计算。通过理论分析，提出了闭合墙基础负摩阻力与下拉荷载的计算方法——抛物线法；提出了考虑负摩阻力的闭合墙基础容许承载力计算方法；基于荷载传递法和剪切位移法，提出了负摩阻力作用下闭合墙基础沉降计算的一种迭代方法。