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。     

高桩码头端部排架桩基布置

高桩码头横向排架内力通常简化为平面结构进行计算，但码头端部的排架作为艏艉缆绳的受力排架或受制于相邻结构的影响，其桩基布置往往不同于其他排架，平面计算并不能准确反映端部排架的受力和变形。结合鱼山出灰码头桩基布置设计实例，采用平面计算法和空间计算法对水平荷载作用下码头结构分段端部排架不同桩基布置方案进行对比分析，得出不同计算方法及不同桩基布置下各排架桩基内力和变形计算结果的差异。结果表明，对于对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果与码头结构分段端部自由的端部排架桩基轴力结果基本相当；对于非对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果普遍大于空间计算的结果；端部排架布置双排桩加强后，码头结构的位移会有一定程度减小。     

分离卸荷式板桩码头中桩基-卸荷承台结构的卸荷机理研究

分离卸荷式板桩码头结构是在传统单锚式板桩码头结构的基础上通过前墙后方埋深的桩基卸荷承台结构承担部分荷载从而实现卸荷效应。为了研究该码头结构的卸荷机理,文章通过有限元数值模拟对分离卸荷式板桩码头结构在施工过程中的承载特性进行研究,并通过对比工程原型观测数据验证模型的正确性。在此基础上,通过对比单锚式、双排桩和分离卸荷式三种板桩码头结构在相同工况下的结构内力与变形以及应变能差异,分别探究桩基卸荷承台结构的双排桩和卸荷承台结构的卸荷效应及其组合后的影响。结果表明双排桩在水平方向通过自身抗弯能力与桩土间相互作用达到对前墙的遮帘作用,而卸荷承台在竖直方向形成土压力卸荷区减小前墙荷载,此外卸荷承台与双排桩之间能相互影响,增强系统的稳定性,提高桩基卸荷承台结构的承载能力与负荷比例,达到更好的卸荷效果。     

桩-土-承台相互作用的有限元简化模型

针对低桩承台结构计算中往往只考虑桩土作用,忽视承台与土相互作用的问题,通过工程实例,建立考虑桩-土-承台相互作用的低桩承台有限元简化模型,分析桩间土的承载作用对承台和桩内力的影响。结果表明:在简化模型中考虑桩间土的承载作用后,承台弯矩和桩基轴力可减少35%～40%;桩身弯矩和剪力主要受水平力和土体m值影响;桩基轴力随地基土基床系数的增大而逐渐减小,但减幅逐渐趋缓。     

高桩+低宽承台结构方案设计

高桩+低宽承台结构为非常规码头结构,兼有板桩的挡土护岸和高桩的桩基特性,对此,现有规范未给出成熟、系统的计算标准,较难实现结构设计。基于实际工程,探讨计算泥面线等设计条件和结构设计内容,基于弹性地基梁法采用ANSYS有限元软件进行结构计算,分析各构件的受力特点,得出"低桩承台卸荷效果优于高桩承台、前板桩的内力与承台的宽度和高程直接相关,而受承台刚度、承台桩基结构和布置的影响不大"等结论。     

波浪作用下桩基承台结构的波浪力计算

针对一桩基承台结构,分别采用理论方法和数值模拟方法计算其在波浪作用下的结构受力,并开展物理模型试验进行对比验证。理论方法分别采用Morison公式计算下部桩基结构受力,绕射理论计算上部承台结构受力;数值模型基于Fluent求解Navier-Stokes方程,通过UDF修改源项来实现造波,建立数值水槽。计算结果表明:因没有考虑上部和下部结构间的相互影响,理论方法计算的结构受力比试验结果稍偏小;而数值模型在计算桩基、承台和整体受力时都取得了很好的计算结果,特别是有波浪在承台上越浪时,也能取得很好的结果。建议在桩基承台结构波浪力计算时使用该方法。     

低桩承台挡土墙基础结构设计计算

介绍了低桩承台挡土墙基础结构采用竖向弹性地基梁法计算的两种模型:一种是由桩基础承担承台底面以上全部荷载作用,另一种是由地基土与桩基共同承担承台底面以上全部荷载作用.提出两种计算模型的判别条件以及设计时必须遵循的要求,为低桩承台挡土墙结构的设计和计算提供了依据.     

水运工程装配桩基承台式护岸结构设计

针对装配桩基承台式护岸结构在水运工程中运用刚刚起步、缺乏设计方法等现状问题，对其结构选型、构件拆分、节点连接、桩基础、计算方法等方面进行系统的总结介绍，通过对比分析与常规现浇混凝土护岸结构的相似与不同点，阐明了装配式桩基的适用条件、结构分析方法、结构设计重点，以方便工程技术人员更好地理解其设计理念和方法。     

低桩承台驳岸在堆载作用下的水平位移变形规律

低桩承台驳岸结构是由挡土墙、承台、桩基3种结构组合而成,且承台底面位于地面以下的一种驳岸结构形式。分别采用竖向弹性地基梁法与有限元计算方法对该结构进行建模计算,验证两种计算方法的正确性。在此基础上,从堆载参数(堆载距离、堆载宽度、堆载大小)和桩基参数(桩长、桩径、桩间距)两个方面,研究在复杂堆载作用下,低桩承台驳岸结构水平位移变形规律。结果表明:堆载距离驳岸前沿线4倍挡土高度内,其对驳岸结构水平位移有影响,而桩长对水平位移影响较小。成果可为类似工程提供借鉴。     

港口工程桩基水平承载力计算软件的开发与应用

针对港口工程中常用的3种桩基水平承载力计算方法,在ANSYS软件基础上开发了考虑桩土非线性相互作用的计算软件,该软件具有实用性强、适用范围广、操作简便等优点,可用来计算单桩和群桩在水平荷载作用下的变形和内力,也可用来进行试桩资料的反演分析.实例分析表明:计算软件计算结果与实测结果相比具有良好的一致性,为桩基水平承载力设计提供了良好的计算平台,具有直接的应用价值和现实意义.     

桩侧及桩端后注浆对超长桩承载力的影响

以海南省某跨海大桥为工程背景,采用平行对比试验法,以桩侧桩端后注浆及施工桩长为变量,对3根超长灌注桩进行了竖向抗压静载试验,并对试验过程中试桩穿越各土层的分段侧摩阻力及桩端阻力进行测试。通过比对试验结果,分析桩侧桩端后注浆对超长灌注桩承载力性状、荷载传递规律及桩侧、桩端阻力发挥特性的影响。结果表明:进行桩侧、桩端后注浆能显著提高超长灌注桩的承载能力,减小桩基沉降;对于超长灌注桩,桩侧注浆对承载能力的增加效果远远大于桩端注浆;桩侧桩端注浆后,超长桩的荷载传递规律不变,依然是上部侧阻力先于下部侧阻力激发;桩侧注浆处土体表现出与桩体水泥胶结的性质,其抗剪强度较大且随位移增长而增加得更快。     

斜桩锤击过程中桩顶力学响应研究

针对上海某港池工程12°斜桩桩头断裂的动力响应问题，对斜桩每节桩的桩头进行现场应变监测，利用ABAQUS软件对直桩、6°和12°斜桩进行有限元模拟，对比桩锤质量、桩距进行优化前后的桩顶动力学响应，并得出锤击频率、锤击速度对桩顶应变的影响。结果表明，同等锤击荷载作用下，桩的拉、压应变随桩身倾角的增加而增加，12°倾角产生的拉、压应变峰值最大；增大桩锤质量、降低桩锤与桩顶距离，可降低桩顶应变；桩头应变监测值与模拟值的变化趋势一致；有限元模拟把桩锤的冲击力等效成三角荷载的方法是合理的。     

前板桩高桩承台码头结构计算

结合某工程前组合钢管板桩高桩承台码头实例,运用高桩墩台计算软件建立简化模型,并运用有限元程序ANSYS建立三维模型,对比两种情况下结构的内力变形。结果表明:有限元模型计算的结果比简化计算的结果更符合实际受力情况。     

高桩承台桩基计算

根据现行规范及桩基计算理论,编写了计算程序,通过算例分析比较,程序计算结果比较精确,可以使用程序方便地计算高桩承台桩基的位移以及内力,从而为工程设计提供依据。     

陆上打桩机组在水下挤密砂桩施工中的应用

目前国内专业挤密砂桩船仅有7条,均为国外引进,造价昂贵。为加快外海深水筑港建设的步伐,开展陆上挤密砂桩设备在水下应用施工技术的研究有十分重要的意义。结合海口湾南海明珠人工岛二期工程的施工,论述了陆上打桩机组用于挤密砂桩船的施工工艺、适应条件以及施工质量控制等,利于更好地把握水下挤密砂桩加固软土地基技术。     

冲孔灌注桩桩身缺陷处理

通过对两个冲孔桩项目中桩身混凝土缺陷,如桩身夹泥、桩底砼离析、桩底沉渣超标标准等的情况介绍、原因分析及后续采取一些缺陷补强措施的说明,阐述了冲孔灌注桩在成桩过程应注意的问题及遇到类似缺陷的应对办法.     

高桩码头刚接PHC管桩新型接桩结构设计

PHC管桩对工程地质适应性较强,在港口工程中被广泛应用。当其以坚硬黏土层、密实砂层或基岩作为持力层且上述土层起伏变化剧烈、无规律可循时,沉桩质量极难控制,易造成打高或打低等异常桩问题。对于打低桩而言,为保证工程进度和节省投资费用,一般优先考虑采取接桩措施。针对打低桩接桩方案,重点探讨了一种PHC管桩新型接桩结构,即根据实际桩顶高程偏差程度,采用桩芯槽钢加强或联合桩顶外包圆柱形混凝土处理,以达到桩基与上部结构之间刚性连接的要求。实践结果表明：该种新型接桩结构适用于不同斜度的打低桩,通过调整上部结构尺度,能够有效规避常规接桩所导致的额外结构自重和施工难度增加偏大、整体外观质量较差等弊端。     

沉桩施工溜桩问题分析及解决措施

在码头桩基施工过程中,尤其是在软基条件下的沉桩施工,出现溜桩是一种常见现象.对溜桩产生原因进行分析,指出溜桩可能引发的各种问题,若对溜桩处理不当,会造成桩身裂缝、断桩等缺陷,严重时可能还会造成安全事故,在此基础上,结合具体工程案例,介绍了溜桩事前和事后所采取的解决措施,并进一步对解决措施进行检验,经检验,解决措施效果良好,可为同类工程提供借鉴.     

海上钢管嵌岩桩斜桩施工技术

结合境外工程现场实际情况,将JK-8冲击钻钻头改装成圆筒形锤头进行钢管嵌岩斜桩的成孔,打破了嵌岩斜桩只能由顶置式回转钻机或立轴式回转钻机施工的固定模式。该工法适应性好,安全系数高,具有推广价值。     

全直桩和嵌岩斜桩架空直立式码头结构特性分析

随着基岩中斜桩施工技术的不断成熟,在内河架空直立式码头中采用嵌岩斜桩已成为可能。以果园港二期工程为工程背景,提出带嵌岩斜桩的架空直立式码头结构形式,采用有限元数值模拟方法计算分析该结构形式的内力和变形,并与果园港原设计的码头结构受力特性进行比较。研究表明,带嵌岩斜桩架空直立式码头能满足果园港工程设计和使用要求,并且具有更好的适用性,可为内河港口建设的结构选型提供参考。