鱼雷锚上拔承载力的物质点法数值分析

鱼雷锚是一种依靠自身重力贯入的新型深水锚固系泊基础,鱼雷锚承载力研究对海上工程设计施工至关重要。为了研究鱼雷锚的上拔承载力,应用物质点法模拟鱼雷锚在正常固结黏土中上拔过程现场原位试验,结果证实了该物质点法数模在评估鱼雷锚在黏土中的抗拔承载力的可靠性,并得到鱼雷锚上拔过程中土体地基变形规律和上拔承载力影响因素。分析结果表明,锚上拔过程地基土体竖向位移以向上为主,锚尾部附近地基土体变形大于锚侧附近地基土体;锚上拔显著塑性变形区为以锚尖初始埋深下5～6倍锚径位置的地基埋深为顶点、以地基表面12倍锚径为底边的等腰三角形。文章为鱼雷锚上拔承载力研究提供一种新的数值算法,为实际工程承载力估算提供参考。     

水工挡土墙地基承载力特征值修正

在采用载荷试验或原位试验的经验统计关系等确定地基承载力特征值时,考虑的是对应于基本条件下的值;而在进行地基基础设计时,考虑的是承载力极限状态下的标准组合,即采用荷载设计值。针对这一问题,对水工挡墙在水平力作用下基础土体的破坏模式进行了分析,研究埋深和宽度对地基承载力特征值带来的影响。采用引入基础深度修正系数的方法,使挡土墙地基承载力特征值得以提高。     

深海重力锚在黏土中承载性能的模型试验

确定重力锚在黏土中的水平承载力对海洋平台重力锚锚固基础的设计具有重要意义.基于模型试验确定不同类型带有复杂剪力键的重力锚在不同黏土中的水平承载力,通过建立重力锚承载力的锚-土相互作用有限元模型,验证有限元方法的可行性.进而探究重力锚在黏土中拉动时土体的破坏形式,分析不同类型重力锚在黏土中的适应性.试验结果表明,在重力锚运动时土体的破坏形式主要有整体的滑动破坏和局部的剪切破坏,破坏的位置不局限于土体与锚接触的土层,在深度和宽度方向都有一定的延伸;土质内摩擦角对重力锚承载力影响较大,增大近1倍的内摩擦角可使重力锚的承载力增幅超过100％.     

吸力锚的抗拔承载力分析

研究的目标及主要手段是在文献调研的基础上，对现有针对吸力锚的承载力分析方法进行汇总、总结和归纳。通过吸力锚在粘土和砂土2种不同土质中的破坏形式，以及其受力状态的实例分析，提出新的承载力分析方法，能够反映一些主要的影响因素，并力求在已有基础上能有所改进。     

大跨径斜拉桥钢锚梁式索塔锚固结构承载力分析

以鸭绿江界河公路大桥为工程背景,考虑了几何非线性、材料非线性和接触非线性影响,采用有限元方法,对钢锚梁结构的破坏形态和极限承载力进行分析。结果表明,钢锚梁式索塔锚固结构的破坏形式为钢锚梁受拉弯强度破坏,破坏荷载为设计荷载的5.8倍,结构有较大的安全储备。提出了钢锚梁腹板、拉索支撑结构以及钢牛腿的简化计算模型,结果表明理论计算结果与有限元计算结果较为吻合,能较好的预测钢锚梁的应力值和应力分布。     

桶形基础的承载特性与承载力计算

桶形基础的承载特性,由于埋深范围和筒内包裹大块土体,而显著区别于桩基和普通浅基础.水平承载力计算与桩基存在显著的差别.本文结合了API规范中有关桩基和浅基础承载力的有关规定,结合桶形基础的特点,基于刚体极限平衡理论,提出了桶形基础承载力计算的一种方法,并用于分析垂直荷载与泥面弯矩的对水平承载能力的影响.     

吸力锚的模型实验与土层冲刷有限元分析

选择不同尺寸吸力锚,在位移控制模式下进行多向吸力锚承载力模型试验,分析加载方向、长径比对其破坏模式以及极限承载力的影响。结果表明,随着吸力锚受荷角的增大,极限承载力在减小;当吸力锚的受荷角、贯入深度相同时,长径比越小,则极限承载力越大。利用ABAQUS创建吸力锚仿真模型。探究吸力锚周边土体冲刷程度对其承载力的影响。结果表明,随着土层冲刷深度的增加,吸力锚剩余承载力逐渐减小。     

吸力式桶型基础承载力模型试验

针对海洋中的吸力式桶型基础,通过静荷载下单桶模型试验,得到了在竖向荷载、横向荷载下的载荷位移曲线,以及竖向和横向耦合加载情况下的极限承载力组合.结果表明,竖向荷载下桶基呈土体滑移破坏形式;垂向荷载下桶基呈桶拔出破坏形式;两种载荷组合下,存在一个极限状态线,该线以内,基础不破坏;当垂向载荷超过一定值时,桶基破坏由拔出破坏形式转变为土体滑移破坏形式.     

水平荷载作用下桶式基础结构稳定性研究

桶式基础防波堤结构应用于深厚软土沿海工程中的实例越来越多,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。通过物理模型试验和数值模拟相结合的方法,探讨了桶式基础防波堤的稳定性问题,通过物理模型试验验证数值模型中的土体参数,再通过数值模型研究土体参数对结构承载力和位移的影响规律,以及结构埋深对结构承载力和位移的影响规律;数值模型的计算结果表明,淤泥的弹性模量对位移起到控制作用,特别是对低弹性模量的土体,影响更为敏感;对于承载力,淤泥摩擦角和黏聚力都有着显著影响,增大摩擦角和黏聚力对结构承载力的提高有显著作用。通过变化桶式基础的埋深,发现桶式基础底面达到承载力高的土层表面,对提高承载力有显著效果。研究成果可为工程设计和优化提供参考。     

倾斜荷载作用下无粘性土查表法验算地基承载力折减系数的确定

文章对极限平衡理论公式、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7－89）承载力计算公式以及港工《地基》（JTJ250－98）的查表法验算承载力计算公式，进行了推导、分析、比较，得出了倾斜荷载作用下无粘性土地基承载力设计值[f’d]（基础宽度≤3m，基础埋深0．5－1．5m）的折减系数及其深宽修正系数的折减系数。使得地基承载力计算更为合理、简便。     

开口钢管桩承载力影响因素

根据钢管桩轴向受荷承载力机理,从钢管桩的桩土特性、入岩深度、桩土恢复系数及沉桩工艺方面分析了开口钢管桩承载力的影响因素,提出在特定桩型、桩径情况下,桩的入岩深度及闭塞效应是影响桩承载力的重要因素,可通过改进沉桩工艺加深钢管桩入岩深度来提高桩承载力。     

The undrained bearing capacity of a spudcan foundation under combined loading in soft clay

Mobile jack-up drilling rigs are typically supported by individual, large diameter spudcan foundations. Before deployment, the suitability of a jack-up to a location must be shown in a site-specific assessment under loads associated with a 50-year return period storm, which ultimately need to be resisted by the foundations. The capacity of the spudcans under combined vertical, horizontal and moment loading is therefore integral to the overall site-specific assessment of the jack-up.In soft clays, spudcans can penetrate deeply into the seabed, sometimes up to several footing diameters, with soil flowing around the downward penetrating footing, sealing the cavity. Although this is generally believed to provide some additional bearing capacity to the footing, no detailed study or formal guidance is available to date. This study, therefore, investigates the influence of soil back-flow on the failure mechanisms and quantifies the effect on the capacity of a spudcan under general loading through finite element analyses. A closed-form analytical expression is developed that describes the capacity envelope under combined loading, applicable to embedment depths ranging from shallow to deep.     

海上风机吸力式桶形基础竖向承载力特性研究

吸力式桶形基础作为一种新型的海上风机基础,正逐渐以单桶或者多桶组合形式被应用于海上风机支撑基础设计中。然而目前对应用于海上风机基础的桶形基础的极限承载力的研究仍存在研究不全面和结果不统一的问题。本文以宽浅型单桶基础为例,采用有限元软件Abaqus对海上风机吸力式桶形基础在饱和黏土地基中的竖向承载特性进行三维有限元分析。考虑桶土接触面分离条件对极限承载力和土体破坏模式的影响,并且对桶形基础长径比、土体的有效重度以及土体不排水抗剪强度分布对桶形基础竖向极限承载特性的影响进行分析。研究成果可以为海上风机吸力式桶形基础设计提供参考。     

基于BP神经网络的横向受荷桩承载力预测

为研究横向受荷桩的承载性状,基于BP神经网络对其承载力进行预测。选取桩径、桩入土深度、荷载的偏心距、土的不排水抗剪强度作为神经网络的输入,得出黏土中横向受荷桩承载力的BP神经网络预测模型,发现训练BP神经网络时,桩承载力的拟合值与实测值的相对误差平均值为4.54%;检验BP神经网络时,桩承载力的预测值与实测值的相对误差平均值为5.39%。结果表明,建立的基于BP神经网络的黏土中横向受荷桩承载力预测模型是可行的。     

船闸闸室墙结构土层锚杆极限承载力试验

通过淮安三线船闸闸室墙结构中土层锚杆极限承载力的现场试验研究,依据作用荷载下的位移变化图形,分析土层锚杆的变形规律,提出了以锚固体刚性位移为控制条件或以锚固段周围土体整体稳定为控制条件确定的土层锚杆极限承载力。     

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。     

深海石油平台锚桩承载力的研究

目前深海石油平台广泛采用桩基锚固形式,深海锚桩与浅海桩基的受力形式存在较大差异。采用三维有限元软件模拟深海锚桩的受力情况,重点分析深海锚桩在受缆索斜向拉力作用时,不同加载角度和系泊点位对桩基水平承载力和竖向抗拔承载力的影响,可供深海石油平台设计研发参考。     

绞吸船在软土地质下横移锚抓地力计算方法

大型绞吸船采用三角宽鳍锚作为横移挖掘的定位锚,针对横移锚在软土地质条件下锚抓力受限的问题,采用土体的极限平衡原理进行横移锚受力分析,建立三角宽鳍横移锚抓地力计算方法。经计算分析,在软土地质条件下,影响横移锚抓地力的主要因素为锚冠入土深度、土楔破坏角和锚杆角度。结果表明,锚冠入土越深,锚抓地力越大;锚杆与水平面夹角越小,锚抓地力越大;随土楔破坏角逐步增加,锚抓地力呈先减小、后变大的趋势;土楔破坏角在20°~25°时,横移锚抓地力最小,锚抓力系数为14左右。     

桩基承载力不足的影响因素及防治措施

钻孔灌注桩在有些桥梁工程应用中出现实际承载力低于设计值的情况。文中以某实际工程为例,从施工、设计方面分析钻孔灌注桩承载能力不足的原因,提出钻孔灌注桩在穿过较厚砂、卵砾石层后,残积土不宜作为基底持力层,并对桩基承载力不足提出防治措施。实践证明：锚杆静压桩是一种行之有效的桩基补强方案,对类似工程具有较好的借鉴作用。     

拖曳锚实验及形态优化研究

拖曳锚作为新型的系泊基础,尚存诸多关键技术问题需要深入认识和解决。总结拖曳锚实验研究的基本情况及各类实验方法的优缺点,指出拖曳嵌入技术及定位技术研究、多运动参数及运动轨迹测量、重复性及测试精度提高是实验研究的重点和难点。基于拖曳锚形态设计的演变历程,提出锚板结构组成七大部分的功能特性和优化设计准则,指出良好的嵌入性能及效率、加工性能、稳定性能和承载性能是锚板形态设计力争达到的目标。