桥台土压力研究综述.doc

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1、桥台土压力研究综述申永江叫项正良】（1•中南大学土木工程学院，湖南长沙1100752.屮南大学防灾减灾硏究所，湖南长沙110075）摘要：根据国内外文献，综述现有关于桥台的研究现状，概括了现有阶段有关桥台的一些科研成果，着重介绍了桥台土压力控制和计算方法。还提到采用三维有限元、ANSYS等新兴研究手段对桥台、桥台背土体和台下桩基础进行整体性研究的方法。同时就相关问题作了探讨并提出一些建议，为今后进一步研究提供了一个可供参考的方向。关键词：桥台；土压力；有限元；沉降：支朋；桩基Abstract:Throughstudyontherelativelitera

2、tures,thispaperreviewscurrentresearchstatusabouttheabutmen「andsummarizessomeresearchresultsabouttheabutmentontheexistingstage,concentratingonintroducingtheabutmentearthpressurecontrolandcalculationmethods.Also,thispapernotesthemethodthatanalysisabutment,theabutmentbacksoilandpile

3、foundationintegrally,usingemergingresearchtechniquessuchas3dfiniteelementmethod,ANSYS.Besides,somerelevantissuesarediscussedandsomesuggestionsareputforwardinthispaper,whichprovidearefereneeforthefurtherresearchinthefuture.Keywords:abutment;soilpressure;finiteelement;sedimentation

4、;adminicula;pilefoundation0引言位于桥梁两端，支承桥梁上部结构并和路堤和衔接的建筑物。其功能除传递桥梁上部结构的荷载到基础外。还具有抵挡台后的填土压力、稳定桥头路基、使桥头线路和桥上线路可靠血平稳地连接的作用。在实际工程小，桥台出现的问题主要包括了：自身结构的破坏，如桥台面开裂；台后土体沉降导致跳车；在台后主动土压力、支座竖向荷载作用下发生沉降、倾斜和滑移等。ri前，国内外对桥台也做了比较多的研究，其屮大多数是针对台后土压力和台下桩基础的，也有一部分是研究如地震作用和温度应力作用下桥台与桥梁整体结构性能、桥台大体积混凝土施工工艺

5、等。本文将从研究手段和计算方法、特殊条件下的桥台研究、桥台设计施工三个方面重点介绍门前国内对桥台横向土圧力的研究现状，并就相关问题提出个人的一些观点和建议，为桥台土压力的后续研究给予理论参考。1桥台研究方法ri前对桥台土床力的研究主要包括以下三种方法：在库伦土床力理论的基础上进行平面受力分析；运用计算机对结构建立二维或者三维模型进行有限元分析；对实际工程进行现场试验研究，室内模型试验。l.i理论推导桥台台后土床力的计算，通常均作为平而课题，比照挡土墙的计算方法，计算桥台背面（包括基础）的实有面积上的土压力。由于当前所有的土压力理论都只是近似的，半桥台较低

6、、台身较宽、基础加宽尺寸较小吋，这样的计算方法是无可非议的。但对于铁路上较高桥台，由于结构形式的演变和发展，台身宽度不断地减窄,而基础宽度乂和对地比台身宽度增大，如果仍然这样计算，就显得有些不恰当了［，］o在进行简化计算过程屮特别要注意土丿玉力理论的适用性，针对不同实际情况诸多学者提出了更为符合实际的计算修正方法。蒋官鲁［2】等基于弹性理论，推导了任意断而形式路基荷载作用下，过渡段地基及其临近影响地基内部任意一点的附加应力计算公式，并以铁路标准路基断面为例对推导公式可应用性进行分析，得出路桥过渡段地基附加应力横向和纵向的分布规律，并分析了过渡段路基填筑对

7、既有临近建筑物产生的影响。过渡段地基及其临近区域的沉降预测除了需采用合理的计算方法以及合适的土性参数外，地基附加应力的准确计算也是必不可少的。王刚冈等就梁式轻型桥台设计与受力分析提出了两个观点。（1）背土体为回填土，施工工艺决定了台背附近填土的密实度较低，相当于在台背与土体之间设置了软弱夹层，使得土体在沉降的同时能够产生向台背的侧向位移，因此台背土压力只能是主动土压力，但不一定能达到极限平衡状态。非极限状态的主动土压力较大，设计时应考虑由此产生的不利影响。桥台、地基、土体是共同作用、相互影响、不可分离的整体，分析土压力时，应三者统一考虑。（2）将汽车荷载

8、换算成等代土层厚度，是多年來普遍应用计算简便的近似方法。与应力扩散法、弹性理论法