围堰桩土模拟midas建模实例

最新精品粉丝文学专业论文围堰桩土模拟MIDAS建模实例围堰桩土模拟MIDAS建模实例摘要:从窗口高速公路昆山到吴江，CJ-A4标准采用双排钢板桩土围堰，20#渠道采用围堰支护桩内部填充防渗粘土作为堰体。本文结合工程实例，重点介绍围堰桩土模拟MIDAS建模的实例。关键词:围堰桩土模拟MIDAS建模双排钢板桩土围堰中途分类编号：U416单据标识代码：a双排钢板桩土围堰施工技术是浅水横冲施工的重要施工技术，具有方便、安全、经济、环境保护等特点。同时，cofferdam项目作为项目中最重要的控制节点项目之一需要关注安全性，因此需要对cofferdam进行严格的应力分析计算。但是钢板桩应力是弹性土压力，因此计算更加复杂，为了将弹性土压力简化为简单土压力，计算容易，但具有局限性。本文结合工程实例，探讨了利用MIDAS进行文件-土模拟对方的资格案例，为了达到对cofferdam进行严格应力分析计算的目的，从理论上保证cofferdam项目的安全性，对cofferdam项目的安全工程进行理论指导具有重要意义。1、工程概况和水文地质情况从昌秀到嘉兴高速公路昆山到吴江，CJ-A4合同区间的总长为2769.2m，起点桩号和终点桩号为K15 026.20717 795.467。苏州昆山市珠江镇和吴江市汾湖镇交界处的白宜湖，地球是太湖网络平原，全教区组都在白宜湖水域，地面海拔-3.41 3.44。该项目采用双行钢板桩围堰施工，围堰湖底平均高程约为-0.8 1.0m，水深约为2.7米。这个湖50年来设计洪水水位为2.37米。据钻井资料显示，施工现场以浅厚软土和中下部实质性土、淤泥、细沙为主，部分分布一些液化土。沿地层从上到下分布的情况如下。1-2层粉质粉质粘土，厚度一般为0.2 3.5米。2-1层粘土，部分为粉质粘土，中等低压缩性，层厚5.0 15.0，体密度18.5kN/m3，内部摩擦角15.1，液2、围堰布局(见图1)本项目围堰全长2530米，净宽度74m为堰体，采用20#渠道作为围堰支护桩内部填充防渗粘土。充填体密度15.4kN/m3，内摩擦角10.8围堰2排桩3行，桩与桩之间净距离0.8米，围堰设计高度50年一次洪水加固，板桩顶部2.7米，堰芯充填等级3.0米。在0.2米距离建立垂直和水平连接，使用4.8厘米钢管贯通长度连接，并将其拉至侧通道的8钢筋，提高围堰的完整性。板桩内部用钢丝分别固定定制的土工格栅和防水土工膜。侧坡1:2的三角形边坡保护，边坡保护底疏浚以及围堰外部边坡保护的沙袋保护。图1:围堰部分3、手动计算确定钢板桩长度首先通过混山预先确定钢板桩长度，主要是为了检查钢板桩的水平方向稳定性，因此手计算中不考虑影响自重等垂直方向力的因素。钢板桩渗透深度不仅要保证钢板桩本身和围堰整体的稳定性，还要保证围堰基地的稳定性和运行。计算时，湖底高程为-0.8米，板桩顶部标高2.7米，堰芯填充标高3.0米，外板长度为经验值6米，土2.5米，内板通过应力计算确定长度，板桩为20#通道，剖面系数为178cm3。根据施工计划，施工时先舀水疏浚，然后再填平。在此过程中，没有把泥填干净，平时围堰状态也是最不利的情况，因此检查了这种状态的稳定性。用兰金土压力理论计算1-2黏土层力学指标，朗肯主动土压力系数Ka=0.64，朗肯被动土压力系数Kp=1.7。3.1外部钢板桩应力校核围堰填筑力学指标平均值的确定活性土压力工作点与文件底部的距离最高水位水压它的作用点离湖底有多远手动土压力工作点与文件底部的距离每个力取桩底距离并计算桩顶张力t桩土接触点处的弯矩是最大弯矩外部钢板桩强度因此，可以满足强度要求并使用。3.2内部钢板桩长度计算假定钢板桩渗透深度为y m，通过自由端单支撑(平衡法)计算，将选择钢板桩顶部距离和 m=0，上部充填活动土压力下层粘土活性土压力手动土压力根据力矩的平衡:得到y=4.1m把y代入常识，再按力平衡，就能救了桩土接触点处的弯矩是最大弯矩计算表明，内部钢板桩渗透4.1m符合计算要求，使用8m钢板桩渗透4.5m。在此条件下，钢板桩收到的弯矩太大，为了保持围堰整体的稳定性，将施工方案修改为围堰内壁先填2米，然后泵送中的保护层高度2米。此时，手动土压力增量值为因此，可以满足强度要求并使用。3.3基坑管道检查不发生灌注的条件是也就是说钢板桩进入土壤1.2米时，发现管子没有出现。以上手计算，围堰外部钢板桩2.5米，内部钢板桩进入4.1米时，围堰满足稳定性要求。然后使用MIDAS建模查看上述计算结果。4.MIDAS建模研究建模时，上填土压力采用了龙肯土压力理论，下地基考虑钢板与土的相互作用，将土介质视为线弹性的连续介质，灯塔土体抗栓刚度通过土介质的m值计算。4.1上部充填荷载和水荷载根据Longken土压力，充填内部摩擦角度为10.8，严重的15.4kN/m3，计算的作用中土压力系数Ka=0.68，手动土压力系数Kp=1.46。活性土压力强度被动土压力强度水压强度4.2文件的计算宽度将通道视为矩形文件，并根据公式。将通道垂直于水平外力作用的文件的宽度d=0.2m、k和KF的值为1。计算后，此项目的钢板桩转换宽度为0.4m。4.3基础弹簧系数计算对于任意一层：基础系数，h是从目前土到地形的距离。2-1层黏土液性指数为0.26，调查表m值为10000kN/m4。弹簧系数，c上方和c下方为目前土层上方和下方的表面基础系数，hi为目前图层厚度。计算后，弹簧系数如下表所示。表1弹簧系数计算表4.4钢板桩顶部抗拉钢筋分析顶对拉钢筋仅在钢板文件中提供张力，不提供弯矩，因此，使用了创建梁单元和释放杆端弯矩的方法。钢筋的抗拉强度仅与钢筋截面相关，因此将双股8钢筋转换为截面大小相同的单股11.3钢筋进行建模。4.5 MIDAS建模研究将钢板文件的参数、限制条件和荷载输入到MIDAS软件中以进行计算研究，计算图2。图2: MIDAS造型载荷约束分布对模型计算和分析了钢板桩的内力和应力分析结果，如图3所示。根据计算结果，钢板桩的最大弯矩为24.7kN/m，其中剪切应力大小为=138.5mmpa =145 MPa，钢板桩满足强度要求。图3:钢板桩模型的内力5.方案实施和讨论实际工程中围堰工作性能好，但钢板桩本身强度不足，或施工过程中机械操作不当，容易发生围堰变形等。特别是