钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

整体卸荷式板桩挡土结构三维有限元数值模拟分析*

整体卸荷式板桩挡土结构是深厚软土地区高桩码头良好的接岸结构形式,采用有限元数值分析方法得到不同桩排距、后排桩间距和开挖深度条件下该类挡土结构前后排桩受力和变形特征并进行研究。结果表明,增加前后排桩间距可以减小桩基的水平变形,并使前后排桩的桩力分布更加合理;改变后排桩间距使前排桩水平和竖向位移均逐渐增大,前后排桩端部弯矩和剪力都增大;开挖深度的增加使结构水平位移增加。     

近海环境中PHC管桩防腐蚀对策

PHC管桩在沿海地区应用广泛,然而氯离子的渗透会影响PHC管桩的耐久性.PHC管桩受损后难以发现和修复,影响结构物抗震能力,因此应考虑对PHC桩采取防腐蚀措施.针对PHC管桩构造和施工特点,介绍多种工况下,适合于PHC管桩各个部位的防腐蚀措施,为有防腐要求的PHC管桩施工项目提供参考.     

高置换率挤密砂桩加固软土地基的承载力计算

结合现场试验,对高置换率挤密砂桩加固软土地基单桩承载力及桩间土固结特性进行了分析.得出适合高置换率挤密砂桩的桩土应力比、桩间土承载力、单桩承载力的计算式,按规范中有关公式进一步复核了地基承载力特征值.提出的计算公式可供工程初步设计时参考.     

新夏港双线船闸双排对拉板桩结构受力特性

为研究新夏港双线船闸闸室中隔墙双排对拉板桩结构的受力特性,利用ABAQUS有限元软件进行双闸室完整建模分析。采用修正剑桥模型模拟两侧闸室土体的同步开挖,对比分析施工期对拉板桩与单锚板桩的结构特性差异。运行期对双排板桩施加水压力,研究中隔墙整体变形特征、桩间土承载变形特性。结果表明:施工完建期,对拉板桩位移远小于单锚板桩,但两者变形相似,弯矩和土压力分布规律一致,且差值极小。运行期,宽矮的中隔墙在向低水侧闸室的侧向位移中,以剪切变形为主。板桩土压力增量与各自承受的净水压分布有关,还受上部连杆传力和低水侧横撑反力的影响。桩间土在传递、扩散侧向压力时,产生侧向压缩,并可分担中隔墙的大部分剪力。中隔墙弯矩主要由两道板桩分担。现有的双排板桩结构简化计算方法,尚无法反映桩间土抗剪的作用,值得进一步研究。     

流沙地质浅层断桩处理技术

通过应用压浆方法对流沙地质浅层断桩位置进行隔水处理,形成干施工后用人工对断桩混凝土进行凿除,最终在不影响桩体结构、尺寸和受力下对断桩进行接长处理。经二次检测满足Ⅰ类桩要求,为类似流沙地质浅层断桩处理提供借鉴。     

曹妃甸煤码头起步工程钢板桩沉桩振动设备的选型与改造

码头前墙采用我国首创的大型H和Az型组合钢板桩,需先穿过20 m厚的密实砂层后至设计标高,入泥32m左右.需要2 300 kN以上激振力的大型振动锤才能完成施工.在国内无厂家生产,外购义不能满足工期要求且价格昂贵的情况下,将2台APE400型液压振动锤进行改造,由原先振动壁厚250 mm钢筋混凝上大圆筒的夹具,改为振动厚度小于80 mm钢板的夹具,并重新设计制作了相应的过度梁,将5 468 t钢板桩振沉至设计标高,使新结构的使用在如此复杂恶劣的地质上成为可能.文章介绍了振动锤的选型和改造方法,可供类似工程参考.     

桩基重力式支护结构的不同计算模型

桩基重力式支护结构由重力式胸墙和双排桩组成,是一种半刚性半柔性支护结构。对该结构的设计,相关单位根据规范采用平面钢架弹性支点法计算下部双排桩,同时将上部胸墙简化为悬臂梁进行计算,但由于胸墙为刚性体,受力特征及对双排桩的约束与悬臂梁不同。为了系统研究该结构在不同计算模型中的变形及内力分布特征,对比规范设计和实体模型的计算结果。结果表明:参照相关规范设计时,上部胸墙产生线性位移,后排桩的弯矩及剪力都大于前排桩;而在实体计算模型中,上部胸墙发生平动位移模式,由于基坑开挖受到主要的土压力差作用,前排桩产生的弯矩和剪力都大于后排桩。     

温度应力对钢板桩码头的影响研究

钢板桩码头与其他钢板桩临时围护结构的不同之处在于其环境温度的变化幅度较大,钢板桩的温度应力对码头结构有一定影响。采用ABAQUS有限元软件模拟码头钢板桩与土体的相互作用,结合工程实例采用修正剑桥弹塑性模型在应力场中耦合温度场,分析冬季和夏季极限温度条件下钢板桩码头的温度应力响应,可供钢板桩码头结构设计和相关研究参考。     

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。     

刚性承台下柔性单桩复合地基工作特性分析

基于变形协调条件,运用力学理论,对带台柔性单桩复合地基的承载特性进行了系统的分析,得到了桩土应力比、桩身轴力分布及荷载-沉降关系等系列解析算式.计算表明,柔性桩在更多的情况下不可能像刚性桩那样将荷载传递到桩端,而存在一个有效桩长;同时,桩土应力比随荷载变化的趋势与桩体刚度、桩侧剪切刚度及桩端土的抗压刚度有很大关系.计算还显示,如果以相对变形s/b=0.004～0.01所对应的承载力作为复合地基承载力特征值的话,当桩体刚度增加一倍,复合地基承载力将增加1/3～1/2.为验证所提出方法的可行性,将模型实验的结果与计算结果进行了对比,对比表明,该方法对柔性桩复合地基的设计计算有指导意义.     

拉森钢板桩围堰在跨海湾大桥水中墩承台施工中的应用

采用拉森钢板桩围堰做水中墩承台时,确定钢板桩的强度、刚度和入土深度是保证承台顺利施工的关键。文中以某跨海特大桥水中墩承台围堰为例,介绍了拉森钢板桩围堰的结构形式、内力和入土深度的计算方法,并对拉森钢板桩围堰的工艺流程和施工方法做了较详细的阐述,可为类似工程的施工提供一定的借鉴作用。     

老码头混凝土方桩修复加固方案及技术要点

老高桩码头桩基多采用混凝土方桩,经长期运营后,桩基普遍存在不同程度的破损缺陷,严重威胁结构的安全性和耐久性,影响码头的正常使用,亟需对破损桩基进行修复加固。目前,混凝土方桩修复加固通常采取粘贴碳纤维布、加大桩帽、局部外包、钢抱箍、玻纤套筒等措施,均取得良好的工程效果。探讨各措施的实施方案、特点、要点以及适用工况等,以便为合理选用提供参考。应用结果表明:针对老高桩码头混凝土方桩的破损缺陷,根据不同破损特征和施工条件合理选择修复加固方案,可满足安全可靠且经济合理的维护要求。     

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。     

PHC管桩力学性能的中英标准对比

针对东南亚地区采用中国标准的PHC管桩与英标的对接问题,基于英标对混凝土结构的一般规定,确定了英标应用于PHC管桩力学性能计算的方法,计算项目包括:材料强度、预应力损失、轴向允许最大工作压力、抗剪承载力、抗裂弯矩、极限弯矩,并将这些力学指标与我国常用标准的计算结果进行对比。对比结果表明:英标计算结果总预应力损失、有效预压应力接近;轴向允许最大工作压力偏小;抗剪承载力设计值、抗裂弯矩和极限弯矩设计值偏大。结果为海外工程中PHC管桩标准的使用提供了参考。     

55m整节大直径PHC管桩的研制和应用

简要回顾了PHC管桩的发展历史,论述了开发55 m整节大直径PHC管桩的优越性和桩型、桩长的选择,介绍了钢模和离心机设计的有关技术以及成品桩的结构试验、沉桩试验和实际工程应用情况。以为类似工程提供参考。     

PVA纤维增强水泥基复合材料基本性能及其工程应用

PVA(聚乙烯醇)纤维增强水泥基复合材料(PVA-ECC)是一种采用水泥、矿物掺合料、水、粒径小于5mm的细骨料与PVA纤维拌和而成的水泥基复合材料。文中阐述了PVA纤维增强水泥基复合材料的基本性能,与普通混凝土相比,其抗压试验中达到峰值荷载后承载力下降缓慢,抗拉和弯曲试验中均显示出应变硬化特性,且具有更好的抗剪承载力和抗剪切变形的能力。纤维增强水泥基复合材料具有优异的延性和耐久性,已成功应用于实际工程。     

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。     

曹妃甸煤码头起步工程大型组合钢板桩振动下沉工艺的创新与应用

曹妃甸煤码头码头主体采用我国首创的新型遮帘式钢板桩结构,码头前墙采用从卢森堡进口的HZ975B和AZ18 10/10大型组合钢板桩,结构新颖。不仅是我国初次尝试此类型钢板桩的沉桩工程,而且本工程桩需先穿过20 m厚的密实砂层,桩顶又埋入地表以下2～3 m,缺乏施工经验。在总结典型开工经验的基础上,采用双层双向固定式钢桁架导向架,振动、吊打工艺,旋挖助沉措施等,优质高效地完成了全部钢板桩的沉桩。创新探索出一套适合本工程的振动吊打工艺,可供类似工程借鉴。     

格型钢板桩与复合地基组合式岛壁稳定性研究

结合某海上人工岛工程实例,以有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,建立格型钢板桩岛壁结构稳定性分析的空间弹塑性有限元模型。研究软土地基上格型钢板桩结构的变形与稳定特性,分析当格型体与多种复合地基相组合时对岛壁结构稳定性的影响。结果表明,对格型钢板桩内外土体进行地基加固后,结构稳定性均有不同程度的提高,特别是在岛内即格型体陆侧进行一定宽度高压旋喷桩的处理后,岛壁结构的稳定性大幅度提高,并能有效控制使用期人工岛的沉降量。分析成果对类似工程以及格型钢板桩结构在软土地基上的推广应用有参考意义。