在國外，通過室內(nèi)試驗的方法研究了橋梁模板樁圍堰的受力性，類似于梁的受力情況，橋梁模板樁在受力時會產(chǎn)生相對位移，根據(jù)這個相對位移，他們提出了一種數(shù)值計算方法，可以計算某些特定情況下由于橋梁模板樁變形而產(chǎn)生的彎矩，這種計算方法存在局域性，研究的理論還需要進一步深入。
在工程實踐中，橋梁模板樁施工方案的計算中大多采用土體與橋梁模板樁分離，分別計算土壓力再轉(zhuǎn)換到橋梁模板樁上，再進行支撐內(nèi)力計算，通過三次體系轉(zhuǎn)換得到計算結(jié)果。計算往往把水壓力和土壓力簡化成線性荷載作用于橋梁模板樁上，從而分析橋梁模板樁的應力和位移情況，這種水土分算的計算方法計算簡單、概念明確，是現(xiàn)如今橋梁模板樁圍堰設計采用的主流方法。
傳統(tǒng)計算中，橋梁模板樁中的每道內(nèi)支撐、封底混凝土、巖層等簡化為鉸支座以作為支撐點，橋梁模板樁則簡化成多跨連續(xù)梁，把水土壓力分別簡化成線性荷載作用于梁上，取lm作為計算寬度;然后計算得到的支撐反力，取各種工況中的最不利值，將這個最不利值以均布荷載的方式作用于內(nèi)支撐圍圖，并對這組圍圖進行受力計算，同時得到內(nèi)支撐的受力情況。封底混凝土的抗管涌計算中，一般要求滿足外部的水的滲流力要小于土底混凝土的自重，同時，封底混凝土和橋梁模板樁圍堰一起要滿足整體抗浮要求。橋梁模板樁最小入土深度計算中，取當被動土壓力與內(nèi)側(cè)水壓力之和等于主動土壓力和外側(cè)水壓力時的入土深度作為最小入土深度，并結(jié)合抗傾覆穩(wěn)定時的入土深度來確定橋梁模板樁最小入土深度。如果在動水作用下的圍堰計算還需要對整個圍堰結(jié)構(gòu)在動水壓力作用下的抗傾覆能力驗算其整體穩(wěn)定性計算。
橋梁模板樁施工方案計算過程中，這種設計計算方法的計算原理都是基于簡化假定和工程經(jīng)驗，只能在一定程度上反應實際情況，只能基本滿足設計要求，若考慮到土體的變形而導致受力的變化，那簡化計算方法就帶有局限性。傳統(tǒng)計算方法可以對不同工況、不同工序中橋梁模板樁圍堰施工的應力和變形分析，得到關鍵部位的應力和變形發(fā)展變化規(guī)律，這對于施工實踐尤其是確保安全具有重要的參考價值。
橋梁模板樁圍堰施工方案設計還可以使用有限元分析法。通過現(xiàn)有的有限元軟件Abaques CAE, Ansys, Midas等進行三維的模擬，根據(jù)不同的開挖層設計開挖工況，給土體和橋梁模板樁加上相互作用，可以更加真實反映橋梁模板樁的應力和位移變化。但有限元法的建模比較復雜，模擬異形的橋梁模板樁只能使用等效替代的方法，同時對土層進行模擬時，各類參數(shù)的選擇對計算結(jié)果的影響比較大。www.cqwxsh.cn
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