循环荷载下大管桩抗裂性能试验研究

大管桩由于具有较高的极限、抗裂弯矩值,在基础工程中得到广泛应用。在近海工程中,由于桩基受到长期波浪、水流或靠船撞击等水平动力荷载,因此必须考虑大管桩的疲劳性能。通过循环荷载下的抗弯试验对D1200B32-2型大管桩进行抗裂性能研究,得到了试验样本的疲劳损伤变化并利用lgS-lgN曲线预测疲劳极限弯矩值,为大管桩的疲劳强度设计提供一定的参考。     

TSC管桩受弯承载力有限元分析

以TSC管桩本体结构和接头部位的抗弯试验为基础,进行有限元模拟分析。计算不同荷载等级下管桩的挠度变化,分析管桩受力过程,并研究钢管壁厚对TSC管桩极限承载力的影响,论证有限元模型的适用性。     

某改进型后张法大管桩结构抗弯试验研究

改进型后张法大管桩是将目前已有的预应力混凝土大直径管桩和PHC管桩的各自优点结合起来开发的新型管桩。为研究其抗弯性能,通过对6根桩进行现场抗弯试验,得出其抗裂弯矩和极限弯矩。结果表明,改进型后张法大管桩的抗裂性能有很大提高;还对大管桩桩结构抗弯试验方法提出了改进建议。     

改进型后张法大管桩抗弯试验研究

采用四点弯曲试验方法,对6根改进型后张法大管桩进行抗弯试验,测得桩身开裂弯矩和极限弯矩,并与国内同类型高性能管桩的抗弯性能进行对比分析。结果表明：改进型后张法大管桩的抗裂性能有很大的提高,而极限抗弯承载 力提高不明显,在小范围内提高混凝土有效预压应力能提高管桩的抗裂性能;同时,悬臂端的长度对抗弯试验有很大的影响,悬臂端的最佳长度为0.08L~0.1L。     

嵌岩桩承载特性静载荷试验研究

为探究嵌岩桩的竖向承载特性,本文对两根嵌岩桩进行现场静载荷试验,系统研究其在竖向荷载作用下的承载特性。结果表明:嵌岩桩在竖向荷载作用下,其承载力主要由桩周土岩的总侧阻力和桩端岩层的端承力两部分组成。桩截面轴向力沿深度逐渐递减,桩顶荷载越大,其轴向力衰减越快。各地层的侧摩阻力自上而下逐渐发挥,上部土层达到极限侧阻之后随着桩顶荷载的继续增大而有所降低。     

门机荷载作用下高桩码头结构响应试验研究

通过对高桩码头泊位的码头结构进行调查,对门机荷载作用下的码头进行结构响应试验,同时对码头结构的承载力、裂缝宽度、挠度和抗裂等进行复核计算,结果表明:在门机荷载作用下,门机轨道梁应变未达到混凝土开裂极限,裂缝宽度变化可忽略,横梁混凝土应变未达到混凝土开裂极限;在设计荷载作用下,码头门机轨道梁抗弯承载力满足规范要求;剪力荷载作用效应设计值大于承载力设计值,不满足规范要求;最大裂缝宽度计算值大于裂缝宽度限值,不满足现行规范对裂缝宽度的限制要求;挠度计算值均小于挠度限值,满足规范要求。     

后张法预应力混凝土长管节管桩抗弯性能研究

后张法预应力混凝土长管节管桩是采用离心工艺制作而成的单管节长度为8 m及以上的混凝土管桩,在港口工程桩基领域具有突出的优势。为研究其力学抗弯性能,通过对1 400 mm长管节管桩的抗弯性能进行理论分析,并对其管节和接头进行抗弯性能试验,监测加载过程中的变形和破坏情况。结果表明,长管节管桩的抗弯性能与其混凝土强度等级、张拉控制应力及预应力损失有较大关系;由于长管节管桩生产采用双层端模、分批张拉等工艺,使其具有优越的抗弯性能,是一种适用于沿海工程的高性能桩型,有广泛的应用前景。     

堆货荷载下高桩码头结构整体安全度分析

以大型通用有限元软件ANSYS为平台,建立了高桩码头结构整体极限承载力分析的非线性有限元数值模型。将蒙特卡洛方法与有限元数值模型相结合,求取出堆载下高桩码头结构整体极限承载力的概率分布及其统计参数。以结构整体极限承载力(结构抗力)和作用荷载(作用效应)为随机变量,构建反映高桩码头结构整体安全度的功能函数,采用JC法计算结构的安全指标,建立了高桩码头结构整体安全度分析的有效方法。研究了堆货荷载下高桩码头结构损伤与尺寸型式改变对极限承载力样本概率分布与统计参数的影响,得出了堆载下高桩码头结构极限承载力概率分布为正态分布,结构损伤与尺寸型式改变对其统计参数影响不大的结论。计算表明,利用此法分析堆货荷载下高桩码头结构整体安全度简便且可行。     

梁板式高桩码头极限承载力概率分布

极限承载力概率分布是结构可靠度计算要解决的主要问题之一。针对在役高桩码头结构安全评估问题,选择结构材料性能参数与几何尺寸参数为随机变量,基于非线性有限元数值模型,采用蒙特卡罗法建立典型梁板式高桩码头极限承载力概率分布模型及统计参数。研究了水平荷载作用下无损结构的极限承载力概率分布及损伤位置、损伤程度和损伤数量对高桩码头极限承载力概率分布及统计参数的影响。结果表明:水平荷载作用下无损结构的极限承载力概率分布为正态分布,损伤位置、损伤程度和损伤数量不影响结构极限承载力的概率分布。在水平荷载作用下计算损伤结构的可靠指标时,可以采用无损结构极限承载力概率分布及统计参数进行计算。     

框筒式码头结构拉板接头承载力试验研究

新型框筒式码头结构拟采用两种拉板接头,通过混凝土轴向拉伸试验,分析了不同翼缘宽度的工字钢接头、不同钢筋总面积和钢筋直径的钢板+钢筋接头的抗拉极限承载力及破坏形式。试验结果表明,工字钢接头的抗拉极限承载力小于混凝土全截面抗拉极限承载力;钢板+钢筋接头在全部钢筋提供的极限荷载大于混凝土全截面抗拉极限荷载时,接头抗拉极限承载力等于混凝土全截面抗拉极限承载力;钢板+钢筋接头的抗拉极限承载力高于工字钢接头的抗拉极限承载力,框筒式码头结构设计宜采用钢板+钢筋接头。     

高桩码头桩梁节点静动态力学性能有限元分析

采用数值模拟方法,对高桩码头排架在静、动力荷载作用下的荷载传递进行对比分析。研究指出动态荷载作用下其轴力、弯矩的传递在一定时间范围内与静态荷载作用情况相同,因此可根据动态测试数据对节点连接状态进行分析。研究成果可以为既有高桩码头桩梁节点性能的测试、评估提供依据。     

门架式护岸结构的承载特性透明土模型试验

某航道拓宽工程采用了一种新型装配式门架式护岸结构。针对该结构在岸侧竖向荷载作用下的工况，开展了基于透明土粒子图像测速(PIV)分析技术的模型加载试验，通过全程动态观测的方式，揭示新型结构的工作机理及土体响应特征，为工程设计和计算提供技术支撑。试验结果表明：竖向荷载作用下装配式护岸结构的工作机理较为复杂。首先，由于连系梁的存在使得板桩与方桩形成较为稳定的空间结构体系，两者共同变形产生协调作用，有效地限制了结构水平位移。其次，该结构能否有效充分发挥后排桩的作用，与板桩和方桩的抗弯截面模量匹配性相关，板桩抗弯截面模量宜稍大于方桩。最后，试验的板桩和方桩产生的弯距、位移变形与工程设计采用m法的计算结果基本一致，进一步验证了m法的合理性，但应注意m取值，否则结果偏差较大，影响工程的安全性和经济性。     

二七长江大桥2号试桩承载力自平衡测试研究

采用自平衡试桩法对二七长江大桥2号试桩进行测试,试验采集了桩身应力、荷载箱位移等数据,并采用改进荷载传递函数转换法等效转换成传统静载下的桩顶荷载及相应沉降,确定试桩单桩极限承载力。     

海上风机单桩基础灌浆连接段受弯疲劳性能试验

设计外直径为612mm,长度分别为4365mm,4475mm,4585mm,共5根带剪力键的圆柱形单桩基础灌浆连接段模型试件,对其进行等幅弯曲疲劳试验研究,不同试件的荷载幅由其静力极限状态弯矩承载力确定。试验结果表明:尽管局部可能出现性能退化,灌浆连接段整体仍可承受200万次疲劳荷载,未出现明显的抗弯性能退化,且200万次弯曲疲劳循环之后的试件残余变形可忽略不计;在最长的试件中,由于试验荷载幅最大,试件焊接部件在经历约128万次疲劳荷载之后出现开裂,试验停止,但灌浆连接段本身未出现任何破坏。比较不同长度的试件发现,带剪力键的灌浆连接段常用设计规范中规定的长度下限值仍较为保守。     

大直径灌注型嵌岩桩水平承载特征试验研究

大直径直桩型嵌岩桩在水文和船舶荷载等水平力作用下，会呈现出特有的受力特征，近年来有相关的室内缩尺模型试验，但鲜有现场实体试验。结合浙东沿海某在建全直桩码头工程，对大直径灌注型嵌岩桩实体进行水平静载试验，对试验过程和结果数据进行分析研究。结果表明，受水平外力作用的大直径灌注型嵌岩直桩的最大弯矩出现在海床面下、覆盖层内2D～3D位置，桩基设计时应重点考虑此位置的抗弯承载力是否满足要求，并对全断面嵌岩段的受剪承载力进行独立分析计算。     

FRP筋混凝土梁短期刚度试验研究

开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土结构抗弯性能试验,系统地研究了试验梁在各级荷载作用下刚度和挠度的变化规律,并分析了结构受力特性对刚度变化的敏感性,在试验的基础上,确定了FRP筋混凝土梁的短期刚度的理论计算公式。计算结果与试验结果符合良好。     

水平荷载下桩身稳定性及土体扰动分析

通过数值模拟,对比基桩试验结果和模拟结果,验证计算模型的适用性。计算不同荷载等级下桩身的内力分布情况和位移变化,分析桩身稳定性;对桩周土体的受力状态进行分析,研究水平荷载对桩周土体的扰动情况。研究结果表明:在受到长期性的横向荷载作用时,桩身会受到持续的剪切作用,应定期进行桩身完整性检测;在水平荷载的作用下,基桩周围的土体会受到剪切和张拉作用。     

大水位差架空直立式全直桩框架码头在水平撞击力作用下的破坏模式研究

针对内河大水位差架空直立式全直桩框架码头的结构型式,对多种水平集中荷载工况下的结构进行了推覆分析,得到了结构在不同工况下的水平极限承载力,并明确了对结构最不利的水平荷栽工况.同时对寸滩码头结构试验模型进行了最不利水平荷载工况作用下的破坏试验研究,通过数值计算结果与试验结果的对比分析,得到了结构构件的开裂荷栽以及水平极限承载力;明确了结构的破坏模式,弄清了结构的薄弱环节.     

自平衡法静载试验在大管桩桩基检测中的应用

通过技术创新,将自平衡法静载试验引入大管桩检测中,在后张法大管桩管节中加装荷载箱,采用自平衡法静载试验对大管桩进行极限承载力检测。在节省资金、缩短工期的同时,取得了可靠的检测结果。同时总结了自平衡法静载试验在大管桩极限承载力检测中应用原理及试验桩的制作方法,对后续预制混凝土管桩桩基检测有较强的借鉴作用。     

堆载作用下加筋高填方边坡区桩身被动荷载研究

加筋土技术在码头陆域高填方工程中得到越来越广泛的应用,而在加筋高填方区内修筑码头桩基,在堆载作用下码头桩身的被动荷载确定是其内力与变形求解的关键因素。基于局部塑性理论,开展了堆载作用下加筋填方区桩身水平被动荷载的计算推导,并得出了桩基剩余推力及剩余水平附加应力计算方法。通过室内物理模型试验,开展了堆载作用下加筋高填方区桩身被动荷载研究,验证了理论推导计算方法的正确性。最后,通过数值模拟计算的方法,开展了不同因素下桩身被动荷载影响分析和合理桩间距研究探讨。