500kV输电线路大跨越工程桩土接触分析.pdfVIP

第39卷 第3期 人 民 长 江 Vo1．39．No．3 200 8年 2月 Yangtze River Feb．， 2008 文章编号：1001—4179(2008)03—0081—03 500 kV输电线路大跨越工程桩土接触分析 游春 华 窦 杰2 (1．湖南工学院建筑工程系，湖南衡阳421005；2．江苏宿迂供电公司，江苏宿迁223800) 摘要：输电大跨越工程在运行过程中给江堤带来的不安全因素，主要表现在桩基在水平和竖向荷载的反复作用 下，桩侧土体会出现裂缝，这种裂缝可能会沿桩身贯穿堤基的相对不透水层，形成潜在的管涌通道，从而危及大 堤和大跨越输电塔架的安全。采用有限元方法对桩与土之间的相互作用进行了接触分析，以便为大跨越工程 的设计施工提供理论依据，同时为大堤的渗流场分析提供先决条件： 关 键 词：大跨越工程；混凝土灌注桩；接触分析；裂缝；渗流场；ANSYS 中图分类号：TU473．1 2 文献标识码：A 有限元离散。整个计算区域共划分了5 810个单元，6 720个节 1 概述 点，采用直角坐标系，Z轴竖直向上，根据承台、桩系统受力特 近年来，为了解决电力资源严重不平衡的问题，各地兴建了 点，将承台竖向边界面 、y方向约束，将灌注桩末端Z向约束。 很多跨越江河大堤的输电工程，这些大跨越工程的兴建，也给原 三维有限元整体网格模型如图3所示。 来稳定安全的大堤带来了不安全的因素，主要表现在桩基运行 过程中，承台及桩在水平荷载作用下产生了水平位移，同时，桩 0 o o o o o o o o O 侧的土体也产生卸荷回弹变形，即土体的弹性水平位移与桩的 o o o o o o o o o o 水平位移不协调，因而，桩侧土体会出现裂缝展开，这种裂缝可 o o o o o o o o o o 能会沿桩身贯穿堤基的相对隔水层，形成潜在的管涌通道。因 o o o o o o o o o o 此，需在对桩侧土体裂缝展开宽度、深度计算的基础上，复核土 体的抗渗稳定性。本文就是鉴于上述考虑，利用ANSYS9．0对 o o o o o o o o o o 大跨越工程的桩基进行了接触分析，以便为大跨越工程的设计 o o o o o o o o o o 施工提供理论参考，并为大堤安全论证阶段中渗流场的计算提 0 o o o o o o o o o 供依据。 图1 承台平面布置(单位：m) 2 工程概况 ±500 kV直流输电线路汉江段大跨越工程，跨越距离1 750 m。设计跨越塔桩基布置方案是以4个相同的桩基平台为支撑 (图1)，4个桩基承台呈正方形布置，承台中心间距52．6 m，每个 桩基平台为23．2．0 mX 16．0 m X 2．0 m(长X宽X高)的混凝土 结构，承台下设4X 4根电梯基础桩，每两个承台问设2根支撑 桩(共8根)，每个桩基承台下设10X 7=70根钻孔灌注桩，桩问 距2．4 m。设计桩深为39．0 m。 3 桩土接触分析 3．1 承台、桩静力有限元分析 3．1．1 有限元模型 根据承台水平及断面布置图(图2)建立几何模型，计算分 析中，对混凝土承台采用6面体8节点的solid45单元进行有限