BRB高桩临时支撑结构非线性屈曲研究

田涛; 王伟; 王莹; 朱惠朋; 王虎

doi:10.3724/j.gyjzG23080904

BRB高桩临时支撑结构非线性屈曲研究

doi: 10.3724/j.gyjzG23080904

田涛¹,
王伟¹,
王莹^2, ,,
朱惠朋²,
王虎³

1. 中交一公局第一工程有限公司, 北京 102205;
2. 中铁第五勘察设计院集团有限公司, 北京 102600;
3. 生态环境部环境规划院, 北京 100043

基金项目:

中交一公局集团有限公司科技研发项目（X-GD-1GS（J）-HEB-XXKX-02-JS-014）。

详细信息

作者简介:
田涛，高级工程师，主要从事临时工程稳定性方面的研究，tian_tao2008@126.com。

通讯作者:
王莹，高级工程师，主要从事临时工程设施设计方面工作，1770467537@qq.com。

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出版历程
- 收稿日期: 2023-08-09
- 网络出版日期: 2025-06-07
- 刊出日期: 2025-04-01

Research on Nonlinear Buckling of High-Pile Temporary Support Structures with BRBs

1. No. 1 Engineering Co., Ltd., CCCC First Highway Engineering, Beijing 102205, China;
2. China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co., Ltd., Beijing 102600, China;
3. Chinese Academy of Environmental Planning, Beijing 100043, China

摘要

摘要: 面对高桩临时支撑结构的局部及整体屈曲问题，结合防屈曲支撑（BRB）优异的稳定支撑能力，设计了一种BRB提升下的高桩临时支撑结构。为研究BRB与高桩临时支撑结构组成的新型临时支撑体系的稳定承载能力，采用有限元分析软件ABAQUS分别建立了有无BRB斜撑的高桩临时支撑结构的有限元分析模型，开展了上述结构的特征值屈曲分析并确定建模的合理性。对30个上述结构的非线性屈曲进行分析，研究了不同钢管桩高度、直径、厚度、斜撑构型及缺陷比例对不同斜撑类型下结构非线性屈曲性能的影响规律。结果表明：在参数范围内，随着钢管直径和厚度的增大，所有结构非线性屈曲承载能力均显著提高，而随着钢管高度的增大，结构非线性屈曲承载能力显著降低；BRB高桩临时支撑结构均呈现出更大的非线性屈曲承载力及横向稳定变形能力。结合参数分析结果建立了BRB高桩临时支撑结构非线性屈曲承载力的计算式并给出了一些初步的设计建议。
- 防屈曲支撑 /
- 高桩临时支撑结构 /
- 非线性屈曲 /
- 仿真分析 /
- ABAQUS
Abstract: A novel temporary support system consisting of buckling restrained braces （BRBs） and high-pile temporary support structures was proposed to address local and overall buckling issues. Finite element analysis models were developed using ABAQUS to evaluate the nonlinear stability and bearing capacity of the proposed system. The models considered high-pile temporary support structures both with and without BRB diagonal bracing. Eigenvalue buckling analysis was performed to validate the modeling. Subsequently， nonlinear buckling analysis was conducted on 30 structures with different pile heights， diameters， thicknesses， diagonal bracing configurations， and defect ratios， considering various diagonal bracing types. The results indicated that the nonlinear buckling capacity of all structures significantly increased with increasing diameter and thickness， but decreased notably with increasing height. Notably， high-pile temporary support structures with BRBs exhibited enhanced nonlinear buckling bearing capacity and lateral stability deformation capacity. Based on the parameter analysis outcomes， a formula for calculating the nonlinear buckling bearing capacity of high-pile temporary support structures with BRBs was derived. Additionally， preliminary design suggestions were provided.
- buckling-restrained brace /
- high-pile temporary support structures /
- nonlinear buckling /
- simulation analysis /
- ABAQUS

HTML全文

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