钢板桩式接岸结构锈损与加固定研究

结合工程实例,采用现场检测、化学分析和有限元分析等技术手段对接岸结构钢板桩锈损破坏的环境条件、破损特点、形成机理、影响程度和加固方法进行研究.检测数据表明,接岸结构钢板桩锈损主要表现为局部锈蚀成洞.认为接岸结构钢板桩在泥面附近局部腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,另外水流冲蚀、空泡腐蚀、砂石磨蚀也是重要影响因素.对钢板桩完好、锈蚀和局部锈损情况的变形、受力分析表明,钢板桩锈损已导致接岸结构的安全处于不确定状态,应立即采取修复补强措施.并进一步提出局部外包法加固方案,加固后接岸结构的变形和受力均可满足要求.     

钢板桩式接岸结构锈损与加固研究

结合工程实例,采用现场检测、化学分析和有限元分析等技术手段对接岸结构钢板桩锈损破坏的环境条件、破损特点、形成机理、影响程度和加固方法进行研究。检测数据表明,接岸结构钢板桩锈损主要表现为局部锈蚀成洞。认为接岸结构钢板桩在泥面附近局部腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,另外水流冲蚀、空泡腐蚀、砂石磨蚀也是重要影响因素。对钢板桩完好、锈蚀和局部锈损情况的变形、受力分析表明,钢板桩锈损已导致接岸结构的安全处于不确定状态,应立即采取修复补强措施。并进一步提出局部外包法加固方案,加固后接岸结构的变形和受力均可满足要求。     

高桩码头钢板桩接岸结构锈蚀残余承载力有限元分析

针对天津港9～11段码头钢板桩接岸结构出现的锈蚀和破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了钢板桩在完好、锈蚀和局部破损3种情况下的有限元计算分析,得到了以上3种情况下的接岸结构及土体变形和钢板桩的受力状况。为钢板桩的安全性判定提供了依据。     

钢板桩接岸结构加固方法的有限元分析

在深入剖析钢板桩接岸结构破损机理的基础上,提出了3种加固方案,即帽板加固法、局部外包法和地连墙替代法。通过有限元分析软件ANSYS建立了有限元模型,分别对接岸结构及土体变形特征和钢板桩等结构的受力进行了分析,并对3种加固方案的施工可行性进行了比较。最终确定局部外包法为最终加固方案。     

钢板桩挡土结构加固方法研究

基于天津港某码头钢板桩在恶劣海洋环境下出现的严重锈蚀破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,分析了钢板桩在锈蚀及局部破损状况下的结构安全性。通过对帽板加固法、局部外包法的有限元计算分析,得到了以上2种加固方案下的土体变位和钢板桩受力情况,并结合经济性和施工可行性等指标推荐局部外包法为最优加固方案。     

较厚抛石棱体区域桩基受力分析

较厚抛石棱体区域建设的高桩码头结构,按照传统平面模式计算桩基受力可能会存在不安全因素,建议按照空间整体设计模式,考虑变形影响分析接岸结构区域桩基的内力,以确保接岸结构区域码头桩基使用期的安全。     

天津港高桩码头岸坡变形整治加固技术研究

近几年天津港多个突堤转角处的高桩码头岸坡变形比较明显,导致码头后方承台结构构件出现明显的相对错位、变形等破损情况,严重影响了码头结构物安全。根据最新的研究成果,对岸坡变形的整治方案进行了探索,并用数学模型手段对其加固效果进行了验证。验证结果表明,文章提出的方案对高桩码头岸坡变形加固整治效果明显,改善了码头受力状态。     

天津港岸坡土体蠕变对高桩码头的影响

岸坡土体的变形将导致高桩码头桩顶变位，影响桩帽与横梁之间的搭接，使得码头结构处于危险之中，蠕变则是形成土体变形的原因之一。以天津港高桩码头为例，分析了高桩码头的桩顶变位特征，对岸坡土体进行了蠕变特性试验，利用试验结果参数进行了结构与土相互作用的蠕变变形计算。结果表明，蠕变是影响桩基侧向变形的一个重要因素，岸坡土体蠕变主要分布在坡顶下方淤泥质粘土和坡面的淤泥层，蠕变随时间增长而增长，但增长速率降低。相关结论可为天津港和类似高桩码头的检测评估及加固提供指导。     

天津港高桩码头岸坡变形整治力口固技术研究

近几年天津港多个突堤转角处的高桩码头岸坡变形比较明显,导致码头后方承台结构构件出现明显的相对错位、变形等破损情况,严重影响了码头结构物安全.根据最新的研究成果,对岸坡变形的整治方案进行了探索,并用数学模型于段对其加固效果进行了验证.验证结果表明,文章提出的方案对高桩码头岸坡变形加固整治效果明显,改善了码头受力状态.     

CDM法加固高桩码头软土岸坡的有限元分析

天津港曾多次发生岸坡变形导致高桩码头构件损伤的工程案例,现有的工程实践表明,CDM基础是加固高桩码头岸坡的有效方法。文章基于ABAQUS建立高桩码头的岸坡-CDM-结构三维有限元模型,分析采用CDM加固岸坡的效果。通过对比加固前后的岸坡土体位移、桩基变形和桩基内力,验证CDM方法加固高桩码头岸坡的有效性。为提高CDM加固高桩码头岸坡的实际应用,对不同CDM加固深度下的加固效果进行研究,结果表明,随CDM加固深度的增加,高桩码头桩帽-横梁处的剪力和弯矩、桩身最大拉应力均先减小后增大,存在最优加固深度。     

前板桩高桩码头结构形式的应用

提出一种适用于陆域狭窄、码头悬臂段大、地震液化条件下的前板桩高桩结构形式,主要结构特征为:前板桩选用钢管型组合钢板桩,其后结合PHC叉桩锚碇设高桩梁板结构,高桩结构后方设挡土板和减压棱体,钢板桩在极端低水位处设泄水孔;可液化的粉砂层地基土进行水下振冲密实处理。     

组合型前板桩高桩承台结构研究与应用

分析传统前板桩高桩承台结构的优缺点,针对混凝土板桩、钢板桩的耐久性、经济性等问题,提出了改进型方案即组合型前板桩高桩承台结构。采用竖向弹性地基梁法建立组合型结构的计算模型,并采用有限元软件SAP2000对混凝土桩身受力的优化方法进行解释。以上海某码头为例,验证组合型前板桩高桩承台结构的实用性和模型计算的准确性。     

双排钢板桩围堰在超深厚软土地基中的应用

以瓯飞一期围垦工程北闸双排钢板桩围堰为背景,介绍滨海超深厚软土地基中双排钢板桩围堰方案与施工技术。为研究双排钢板桩围堰结构安全性,对围堰抗倾覆和整体稳定进行演算,并利用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析,得到不同施工工况下钢板桩、拉杆的受力状态以及围堰变形情况。研究结果表明:围堰结构安全性满足相关规范规程要求,有限元法计算围堰变形比实际情况大,说明该计算方法分析围堰结构安全是偏安全的;围堰前后排钢板桩及拉杆内力最大值工况出现不一致,建议围堰设计时应对施工全过程进行模拟,选择出各个结构最不利工况;围堰外侧海水位采用平均高潮位分析围堰结构安全存在一定的风险,建议采用设计高潮位。     

双排钢板桩围堰设计参数冗余度分析

为了研究双排钢板桩围堰系统稳定机理,在对围堰的回填料、宽高比、土体加固等因素进行参数敏感性分析的基础上,提出围堰体系冗余度的概念和表达方式,并对冗余度进行定量计算,结果与工程实际相吻合,验证了冗余度理论在双排钢板桩围堰工程中适用性及可行性。设计中可根据冗余度的分析,对影响围堰受力稳定的关键因素进行控制性设计。     

格形钢板桩结构稳定性的有限元数值分析

结合具体工程实例,利用ABAQUS软件建立格形钢板桩结构稳定性分析的三维弹塑性有限元模型,分析比较不同土质内和不同入土深度情况下格形钢板桩结构的极限承载力。分析结果表明,土质变化对结构极限承载力的影响很大,经过地基置换后结构的极限承载力显著提高;当基底为淤泥层时,增加结构的入土深度对提高格形钢板桩结构的极限承载力影响有限。     

Corrosion rate measurements in steel sheet pile walls in a marine environment

Corrosion of steel structures in the marine environment is a major problem. The deterioration of this kind of structures is costly and difficult to predict both when designing new structures and when estimating the remaining service life time for existing structures. The aim of this investigation was to find indicative values for the corrosion rate of steel sheet piles on the Swedish west coast. Such corrosion rates (mm/year) can be used both when designing new structures by oversizing the steel thickness and when estimating the bearing capacity of existing sheet pile structures. Earlier investigations on the corrosion rates along the Swedish east coast – with salinity from about 0.2% to 0.8% – are still used today as guidelines for the corrosion rate of all steel structures in the Swedish maritime environment even though the salinity on the west coast can be as high as 3.0%.Steel sheet pile wharfs located in the port of Halmstad on the Swedish west coast were inspected by ultrasonic measurements. Three wharf structures with a total length of about 700 m were inspected. None of the inspected wharfs had or have had cathodic protection. The thickness measurements of the steel sheet pile structures were performed by divers.The age of the three inspected sheet pile structures ranged from 36 to 51 years. The dimensions of the original sheet pile sections are known. One of the quay structures is located along a river. The salinity at all wharfs varied from low values at the surface to approx. 2% at the bottom (also in the river outflow).The measured average corrosion rates were in the same order as the design values in the European code. However, the results indicate increased corrosion rates about 1 m below the mean water surface and at the level of the propellers from the ships berthing the most frequented of the inspected wharfs, 3–6 m below water surface.The tolerances of steel sheet thicknesses – usually in the order of ±6% – are often neglected when investigating the remaining thickness in steel sheet piles. A simple calculation model shows that the sheet pile must be almost 50 years of age before an accurate estimation on the corrosion rate can be made, considering the tolerances, if the true original sheet pile thickness is not known.     

拉森钢板桩围堰在跨海湾大桥水中墩承台施工中的应用

采用拉森钢板桩围堰做水中墩承台时,确定钢板桩的强度、刚度和入土深度是保证承台顺利施工的关键。文中以某跨海特大桥水中墩承台围堰为例,介绍了拉森钢板桩围堰的结构形式、内力和入土深度的计算方法,并对拉森钢板桩围堰的工艺流程和施工方法做了较详细的阐述,可为类似工程的施工提供一定的借鉴作用。