钢护筒钢筋混凝土组合结构约束效应试验研究

针对钢护筒钢筋混凝土组合结构的竖向承载性能,本文进行了系统的轴向受压力学实验。试验采用钢护筒的厚度以及钢筋配筋率作为试验变量,共浇筑6个试件。基于试验结果分析了组合结构的典型破坏特征和破坏模式、钢护筒的约束效应以及钢筋的约束效应对组合结构承载性能的影响。研究结果为钢护筒钢筋混凝土组合结构的设计和应用提供数据基础。     

考虑损伤滑移效应的钢护筒-混凝土模型界面研究

针对钢护筒钢筋混凝土组合结构的界面力学特征,开发了考虑损伤滑移效应的钢护筒-混凝土界面模型。在分析钢筋混凝土结构受力机理的基础上,对钢护筒和混凝土在三维尺度上的相对运动进行分解,进而建立钢护筒-混凝土界面模型的三维本构关系。选取混凝土的压缩应变作表征混凝土损伤程度的定量指标,并提出量化的计算方法来考虑混凝土的局部受压和滑移的耦合效应对界面荷载传递性能的影响。进行钢护筒-钢筋混凝土组合构件的受压性能试验,通过对比试验结果和模拟结果验证模型的适用性。     

钢护筒钢筋混凝土组合构件徐变特性试验研究

针对钢护筒钢筋混凝土组合结构的长期变形特性,本文进行了系统的不同参数试件的徐变特性试验。试验采用钢护筒的厚度以及钢筋配筋率作为试验变量,共浇筑4个试件。基于120d的受压徐变试验结果量化了钢护筒和钢筋的约束效应对组合构件长期变形性能的影响。研究结果为钢护筒钢筋混凝土组合构件长期性能的设计提供数据基础。     

考虑耦合约束效应的钢护筒钢筋混凝土结构徐变特性试验研究

大尺度钢护筒钢筋混凝土组合构件核心混凝土徐变及其对组合构件力学性能的影响,是这类结构长期工作性能充分发挥的关键。通过设计考虑不同钢护筒厚度和核心混凝土配筋率的3类试件,对试件进行长期单一竖向载荷作用测试,并通过徐变数值换算得到试件不同时刻的徐变系数。试验结果表明,钢护筒-钢筋混凝土构件破坏形式呈现明显延性,试件塑性和韧性能力显著提升,轴向极限承载能力加强;钢护筒厚度的增加可增强对核心混凝土的约束能力,同期应变系数越低;量化了钢护筒和钢筋对核心混凝土的耦合约束效应,为钢护筒-钢管混凝土组合试件长期性能的设计提供数据基础。     

钢护筒-钢筋混凝土结构抗拉弯性能试验研究

对于大尺度(几何尺寸大于1.5m)钢护筒-钢筋混凝土组合结构,钢护筒-钢筋笼-混凝土之间的工作机理对其结构力学性能的影响极大,特别是横向荷载下组合结构的抗弯性能。为探索和计算这类组合结构抗拉弯性能,按几何比例1:13对C30混凝土制成的钢筋混凝土试件和不同钢护筒厚度的钢护筒-钢筋混凝土组合试件开展模型试验研究,获得不同横向荷载时试件的抗拉弯承载力变化规律,及其试件应力分布和挠度变化规律。     

钢护筒与钢筋混凝土结构承载力试验研究

为了研究钢护筒与内部钢筋混凝土(RCFST)联合受力的机理和破坏模式,以果园港二期工程桩基为原型,开展钢结构与钢筋混凝土结构协同受力机理及其设计优化技术的研究。以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为变量,进行RCFST结构短柱轴压试验。根据不同参数构件的试验结果,分析RCFST结构的破坏模式及受力机理。试验结果表明:RCFST短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,钢护筒与箍筋对核心混凝土的约束效应可以有效地抑制混凝土裂缝开展,使得钢护筒较传统的钢管混凝土结构具有更高的承载力以及更好的塑性和韧性;在钢护筒具有足够的约束效应时,钢护筒、混凝土及纵筋均在试件破坏时达到屈服,材料性能得以充分利用。     

钢护筒与混凝土桩水平受力机理数值分析与模型验证*

大直径钢护筒与钢筋混凝土水平受力桩基由于桩身刚度不连续,导致桩基与基岩结合部、钢护筒与基岩结构部出现较复杂的应力状态,需要提出科学评判依据来确定这类桩基的有效嵌固深度。建立考虑钢护筒与混凝土桩水平受力的室内物理模型和数值模型,通过大量变动参数的数值模拟和对比测试研究,探讨研究影响钢护筒与混凝土桩水平承载性能的各种因素,得到钢护筒与桩基共同作用下地基基础的力学性状规律。     

大直径钢护筒、钢横撑与钢筋混凝土桩基联合受力的节点力学性状研究*

对直径2.2 m钢护筒内填钢筋混凝土桩基与纵横向直径1.5 m空心钢管联系撑组成的码头水工结构节点,在大型 通用有限元工具Abaqus二次开发和平行算法的基础上,建立考虑节点局部细化的码头三维数值模型。通过与现场测试对比 验证和大量变动参数的数值分析,得到了核心钢筋混凝土桩基应力、外侧钢护筒应力、纵横联系撑应力、钢筋拉力和破坏 模式等节点力学性状,并分析了最不利荷载工况组合时节点工作机理,随后针对节点的力学性状和“强节点、弱构件”的 原则对节点进行了优化设计。     

钢护筒与钢筋混凝土协同受力机理数值分析与模型验证

以果园二期桩基为原型,对6个钢护筒与钢筋混凝土短柱结构和2个钢管混凝土短柱进行轴压试验。基于ABAQUS有限元软件,以钢护筒厚度、配筋率、配箍率为参数进行分析。结果表明,钢护筒与钢筋混凝土短柱结构中,钢护筒与箍筋对核心混凝土均有约束作用,且双重约束效应明显,有效抑制混凝土裂缝开展,使结构具有更高的承载力、塑性和韧性。箍筋对混凝土的约束作用对钢护筒与钢筋混凝土短柱的承载力、塑性及延性性能影响显著,随着箍筋间距的减小,构件的承载力及延性性能有明显提高。     

钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式码头力学特性分析*

为适应三峡175 m蓄水后复杂地质、水文和施工环境条件下码头建设需要,提出钢护筒与钢筋混凝土联合受力的内河大水差架空直立式结构,并建立考虑钢护筒和钢筋混凝土联合受力的数值分析模型。通过与现场试验测试数据对比验证模型可靠性,进而提出基于最不利单元搜索的单位荷载组合法,并利用该法对复杂工况条件的该类码头力学特性进行探讨。通过大量变得参数的数值计算,得到大水差码头复杂荷载环境下的力学特性、薄弱环节及其优化设计方案。     

港工预应力叠合梁承载力评估

鉴于沿海港口工程预应力混凝土结构腐蚀破坏的严重性与特殊性,阐述其结构承载能力与安全性评估对于码头安全运营的必要性和迫切性,通过工程实例,介绍港工预应力混凝土结构承载能力计算与安全性评估的理论与方法,为类似预应力结构的承载力评估提供参考。     

影响在役高桩码头构件耐久性的因素

在役高桩码头构件的耐久性状况直接影响其使用寿命,从分析影响高桩码头构件耐久性的主要因素入手,简要介绍各种构件耐久性因素的检测方法,结合具体工程案例详细分析钢筋锈蚀劣化作用对构件的抗弯能力和抗剪切能力的影响,可为在役高桩码头构件的健康诊断和耐久性状况的评价提供依据,可供其他港口工程结构物的耐久性评价参考。     

新型钢框架重力式码头在巴拿马港口工程的应用

针对传统重力式方块码头存在预制混凝土工程量大、水下施工困难的问题,依托巴拿马港口工程实例,对码头结构形式进行优化,借鉴格宾网箱石笼在内河码头应用的理念,研发一种新型钢框架重力式码头结构,并对其性能进行分析和评价。结果表明,该结构形式新颖、受力明确,能有效减少混凝土工程量和施工工序,提高水下施工效率,缩短施工工期。此码头结构已取得了良好的社会效益和经济效益,为类似工程提供参考。     

灌注桩在码头结构加固中的应用

灌注桩作为成熟的成桩技术在新建工程中得到了广泛的应用,将其引入到码头结构加固方面是可行的。文章结合工程实例,探讨了灌注桩在沉箱码头、方块码头、板桩码头和高桩码头等型式码头结构加固方面的应用情况和相关技术。介绍了采用钢质半封闭桩尖提高钻孔灌注桩端承力的技术,最后对灌注桩用于码头结构加固中的优点和不足进行了分析归纳。     

中美英规范在港工水电构筑物结构设计的差异

水电构筑物结构设计是港口工程设计的重要组成部分。以有限单元法为基础,对比中国的GB 50010—2010、美国的ACI 318 M-2014、英国的BS 8110-1:1997这3个规范在港工常规构筑物结构设计中的计算方法,得出中美英规范在港工构筑物的抗弯、抗剪强度、偏心受压强度计算和裂缝宽度、地基承载力验算的异同,并结合典型工程实例说明按照不同规范计算的具体步骤和差异。结果表明,按照美国或英国规范计算的港工构筑物结构的体积含钢量较大。     

高桩码头桩基方案的价值工程评价与优选

运用价值工程的评价方法对某港口工程7万吨级高桩梁板煤码头的桩基方案做了优选。文中对预应力混凝土方桩、钢管桩和PHC桩的功能评分和权重确定，考虑了耐久性、承载能力、施工难易以及码头结构的刚度等因素。采用这种方法进行方案优选，较全面、客观和具有可操作性。     

经验法与试桩法的单桩承载力对比研究

天津某码头工程拟采用预应力混凝土方桩进行码头施工建设.在前期的勘察过程中研究确定单桩轴向极限承载力,对后续工程的设计、施工工作至关重要.现场勘察项目部在本工程的前期勘察工作中组织安排了单桩静载试验,同时依据有关规范使用地区经验值进行单桩轴向承载力估算工作.基于工程实例,对拟采用的预应力混凝土方桩,运用规范经验法与试桩静...     

一种连接装配式横梁的新型桩顶结构设计

装配式高桩码头采用整体预制横梁与桩基直接连接时,桩顶结构设计是技术方案的重难点,在确保横梁、桩芯与桩基三者可靠连接的同时,还要保证桩芯结构有足够的承载力。依托实际工程,提出一种适用于整体装配式横梁的新型桩顶结构,并对其进行计算分析。结果表明：整体预制装配式开孔横梁预留空腔内模可采用免拆除的波纹钢管提高新老混凝土的结合能力;桩芯结构采用型钢组替代钢筋笼是可行的技术方案;鉴于型钢与混凝土的黏结力不同于钢筋与混凝土的黏结力,型钢结构桩芯应进行在装配式横梁预留空腔内的锚固计算。     

铝基牺牲阳极在天津港海泥中的应用

由于天津港的回淤性特质,使得一些码头(尤其是老码头)钢结构的牺牲阳极被不同程度的掩埋,导致牺牲阳极阴极保护系统使用寿命和效果降低,从而影响整个码头结构的安全和使用寿命。针对上述问题,提出了一种采用Al-Zn-In-Si系牺牲阳极复合外包填包料的海泥区阴极保护新方法,并将其应用于实际工程中。工程实践表明,该牺牲阳极阴极保护系统的保护效果良好,对解决天津港中被海泥严重掩埋的钢结构的阴极保护具有积极意义。