降水对桥基影响的三维渗流-应力耦合分析

摘要

近邻桥梁进行降水施工时，地层的固结变形导致桥梁基础变形，当桥梁的基础变形过过大时，可能危及桥梁的安全和正常运行。为了预测降水过程中桥梁基础的空间响应和评估其安全状态，建立三维非饱和渗流-应力耦合分析数学模型，同时，运用ABAQUS软件，建立地层、地下水、桥梁相互作用的三维有限元模型。采用直接耦合分析方法，对近邻桥基进行降水施工时的动态降水过程进行三维仿真模拟。模拟结果表明，水位下降10m时，降水所引起的地表最大沉降值为21．37mm，桥基的最大沉降值为19．56mm，相邻桥基的差异沉降不到2mm，表明降水期间桥基没有安全隐患，现有的降水方案是可行的。通过将沉降计算值与现场量测值比较分析，两者数据吻合较好，表明所提出的计算模型和分析方法是合理的，可为类似问题的研究提供了借鉴和参考。