采用ANSYS分析斜顶桩驳岸结构的桩土相互作用

斜顶桩板桩驳岸结构是一种深水高桩码头接岸结构型式,驳岸结构与填土相互作用是一个被动桩与土相互作用问题。某深水港采用了斜顶桩驳岸结构,码头区为软土地基,土体的强度低、压缩性大,后方填土将作用于驳岸结构较大的土压力,其变形过程相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件建立了驳岸结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了填土过程的仿真分析,将侧向位移计算结果与原型观测值进行比较分析,在数值上和变化趋势上基本相似。     

吹填土对筒型基础结构工作性能的影响

针对吹填土对筒型基础结构工作性能影响的问题,进行三维有限元模拟研究。采用大型通用有限元软件ABAQUS建立筒型基础结构与吹填土相互作用的三维弹塑性模型,模拟在波浪荷载和不同厚度吹填土作用下筒型基础结构各点土压力的变化趋势,揭示筒壁所承受土压力的分布规律以及不同厚度吹填土的影响。该结果为防波堤的筒型基础结构稳定性验算提供了依据。     

吹填土地基长期沉降与预测技术

以天津港某吹填土地基加固工程为依托,以现场监测和数值模拟为主要手段,对吹填土地基加固期(施工期)和使用期(长期)沉降进行现场监测,确定吹填土地基施工期和长期沉降的发生发展特性;运用有限元软件对施工期监测结果进行拟合,确定吹填土长期沉降的数值预测模型;并通过该模型分析吹填土地基长期沉降的发生机理。研究结果表明:文中提出的数值模拟方法可有效模拟吹填土地基的施工期和长期沉降,但由于未考虑土体的次固结沉降,长期沉降模拟结果偏小,二者相差16.7%;排水板打设区的土体孔隙水压力消散较快,固结效率高;排水板下卧层软土的持续固结变形是造成吹填土地基长期沉降较大、时间较长的主要原因。     

格栅加筋土挡墙弹塑性动力有限元分析

基于自洽理论和应变相客观点建立了筋土复合材料力学模型,编制了可用于求解连续介质在平面应力、平面应变和轴对称情况下的非线性动力响应的有限元分析程序,并对一台阶式格栅加筋土挡墙的结构特性进行弹塑性动力有限元分析.数值分析全面地反映了墙体及后方填土内部的位移、应力、筋带拉力及塑性区的分布和变化规律,并与工程实际及大尺度模型试验测试结果吻合较好.     

门座起重机变幅不平衡力矩分析

针对MQ2535门座起重机在使用中发现的问题进行了分析,通过Ansys软件建立了有限元模型,利用MPC184单元的大位移特性,模拟了刚性梁单元和铰接单元,对门机变幅过程中的自重不平衡力矩进行了静态和瞬态仿真分析,得出在不同幅度下的不平衡力矩和水平落差,其结果与实际相符。     

某斜坡式海堤工程对临近桥梁桩基位移的影响

某斜坡式海堤工程临近桥梁,可能对桥梁产生不利影响。采用Plaxis 3D软件建立三维有限元模型,分析开挖换填和水泥搅拌桩两种典型断面,得出桥梁桩基的最大位移。结果表明,该海堤工程对桥梁桩基的水平位移影响较大,对竖向位移影响很小;水泥搅拌桩断面相比开挖换填断面,桩基水平位移更小;两个典型断面均能满足桥梁桩基位移小于5 mm的要求。     

基于FLAC3D的吹填土真空预压数值分析

吹填土的固结变形属于流-固耦合大变形问题,通常的有限元软件对此类问题的模拟分析较为困难,而利用FLAC3D对吹填土固结变形进行研究则十分便利,这主要表现为FLAC3D本身的算法更适合解决高度的非线性问题和流-固耦合问题。为了便于研究在真空预压过程中大窑湾吹填土的固结与变形特性,利用FLAC3D将修正剑桥模型和比奥固结理论相结合,分别用"面层负压法"和"节点负压法"模拟两种实际的真空压力施加方法,并通过数值计算对比了这两种方法在加固过程中沉降变化、位移变化及孔隙水压力变化的特点,计算结果表明"节点负压法"更有利于真空度在土体中的传递,相应的加固效果更好。     

关于5m净跨径涵洞盖板的计算与分析

以5m净跨径涵洞盖板为例,通过计算分析确定填土在10～12m范围内涵洞盖板的尺寸和配筋。0～10m范围内按2m-级参照文中提供的计算方法编制盖板尺寸和配筋通用图。涵洞的其他构造如台帽、涵台及基础等尺寸和配筋均可参照此计算方法进行分析。     

深水高桩码头不同驳岸结构的变形特征分析

离岸深水港后方陆域连接需要进行高填土,驳岸可采用斜顶桩结构.驳岸采用非线性平面有限元方法,分析高填土施工过程中3种不同斜顶桩驳岸结构受力变形特性,研究高填土作用下结构与土的相互作用.通过对承台侧向位移变化过程和桩身轴力的分析,比较不同斜顶桩驳岸结构的特点.计算结果表明,结构受力变形特性随施工过程而变化,不同斜项桩结构的变形特性不同,板桩、支撑桩的受力特性与结构形式有关.研究结果可为深水港的结构选型和设计提供参考.     

港口浮码头中固定桩墩振动实测与数值计算分析

为更好地研究港口浮码头中桥台墩的位移响应、动力响应特性和振动产生的原因,采用非线性有限元分析软件Abaqus进行二维数值仿真模拟,并比较实测位移数据得到理论位移曲线。最后与现场工程固定桩墩结构的实测位移曲线进行拟合对比分析,显示模拟结果与实际工程状况符合较好,表明钢引桥的推动力和波浪的动力作用是造成桩墩振动的主要原因,对解决相关工程结构施工安全问题具有实际意义。     

大直径PHC桩竖向承载特性数值模拟研究

以珠海高栏港码头结构为工程背景,对码头的大直径PHC桩的数值模拟技术和承载特性进行研究。首先采用ABAQUS进行数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行对比分析,验证了有限元分析的可行性,然后通过桩径、桩长,桩侧土和桩端土等一系列参数的变化,探讨这些参数对PHC桩Q-S曲线的影响。结果表明,有限元计算出的位移比实测结果高出2%~20%,桩长超过50 m的PHC桩属于超长桩。     

超高填方-挖方路堤应力和位移特性分析

依托鄂西北高速公路某一超高填方路堤工程,根据代表断面的尺寸建立有限元模型,对该路堤位移与应力规律进行了分析。模型采用现场取土试验的材料参数,并且在模拟过程中考虑了不同材料界面摩擦作用和路堤F部五级挡土墙对土体的约束。有限元计算结果表明,超高填方路堤顶部相邻的路堑坡脚会产生较大的拉应力,填方区中部沉降最大,填方区挡墙承受较大的水平压应力,填方底部原状土地基承受较大的竖向压力。所得结果对超高填方-挖方路堤的设计和施工具有重要的意义。     

砂性地基中船坞基坑降水对临近板桩码头位移影响分析

在砂性场地中建造船坞时,船坞基坑降水施工对临近板桩码头的位移有较大的影响,甚至会出现板桩墙的位移向岸侧移动的现象.结合新加坡某新建船厂工程,对船坞基坑降水施工过程中板桩位移的实际监测成果进行分析与研究,并应用PLAXIS有限元程序进行数值模拟分析,其计算结果进一步验证了监测结果位移趋势的正确性.     

船舶结构T型接头焊接变形数值模拟研究

基于ANSYS WORKBENCH有限元软件,建立了某集装箱船T型焊接接头的热-弹塑性有限元模型。通过顺序耦合的计算方式,对接头的焊接温度场、焊接残余应力及变形进行了数值模拟。最后将数值模拟结果与试验结果进行比较。研究结果表明：数值模拟计算得到的T型接头横向位移和纵向位移与试验结果相符合,所建立的数值模拟模型较准确地预报了T型接头的焊接变形情况。     

临近高架桥软土区基坑开挖变形监测与数值分析

为研究高架桥附近软土区大圆基坑开挖变形规律,通过监测数据分析和采用有限元软件Midas对其进行模拟分析研究了其变形规律。结果表明:开挖周边建(构)筑物以竖向位移为主;高架桥桩自身产生竖向位移同时高架桥附近土体竖向位移变大,水平方向高架桥桩基础对其后土体水平位移有一定抑制作用;软土区基坑大开挖位于五倍开挖深度范围外的高架桥位移明显;采用Midas模拟分析结果整体与监测数据一致。可见类似工程高架桥与基坑开挖影响明显,考虑对距离基坑较远的高架桥进行监测并增强支护设计是必要的,可通过数值模拟指导施工。     

7 m高速三体客船碰撞性能分析研究

文章借助动态非线性有限元软件MSC.Dytran,模拟7 m高速三体客船整船结构,在主体和附体分别撞击刚性体(码头或桥墩)的方案下,研究其在结构损伤变形、位移与速度、碰撞力以及能量吸收等方面的性能,为船体结构加强提供参考。     

刚性承台桩基内力计算方法

针对港口工程中广泛使用的桩基础如何与刚性承台共同工作的问题,提出以杆系有限元方法为基础,将承台模拟成一根竖直刚性梁,将桩基模拟成线弹性梁,以承台与桩基相连的刚性杆上的节点作为主节点,桩基与承台相连的桩基上的节点为从节点,推导出了刚性承台和桩基主、从结点的单元刚度方程,并编写相应的有限元程序。算例表明,采用这种方法计算刚性承台桩基内力是可靠的、合理的。     

大型沉箱码头地震作用的非线性动力反应

大量的沉箱码头在地震中沉降和向海侧倾倒,后方填土遭到严重大面积震陷破坏,致使沉箱岸壁处产生残余裂缝,在沉箱码头及填土地基的整体模型体系中出现了明显的弹塑性.运用动力有限元计算分析沉箱及其后方填土在地震下的动力反应,分析了地震过程中沉箱与水体、后方填土及地基的相互作用,得出沉箱及其周围土体应力、应变的变化情况、码头后方填土震陷及沉箱整体变形失稳趋势,计算结果与地震实测结果基本一致.     

深基坑逆作法施工监测与数值模拟

以迪士尼管理中心工程为背景,运用Plaxis有限元软件,研究围护结构水平变形规律以及墙后地表沉降变形规律。通过对比分析模拟结果与现场监测数据,对基坑的设计和施工提供一些参考和建议。结果表明,通过有限元软件模拟的逆作法基坑计算结果与监测数据对比较为理想,最大水平位移相差0.011m,最大水平位移位置相差0.5m。基坑墙后土体的沉降随着基坑的开挖而不断增大,最大沉降部位基本位于距坑边0.5倍基坑深度处。     

吹填固化土路基试验与数值模拟分析

研究了唐山市曹妃甸滨海地区吹填土的特性,通过室内土工试验得出吹填固化土相关数据和岩土专业软件FLAC3D数值模拟分析了固化吹填土和正常路基结构的沉降情况。试验结果说明固化剂G能够有效提高吹填土的压缩模量;数值模拟分析表明应用固化吹填土作为路基结构的一部分相对于传统路基结构,沉降仅增加1.53mm,完全不影响其路用性能,能较真实地模拟路基沉降情况;经济效益对比分析说明固化剂应用于吹填路基中,具有极大的工程推广和利用价值。