钢板桩挡土结构加固方法研究

基于天津港某码头钢板桩在恶劣海洋环境下出现的严重锈蚀破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,分析了钢板桩在锈蚀及局部破损状况下的结构安全性。通过对帽板加固法、局部外包法的有限元计算分析,得到了以上2种加固方案下的土体变位和钢板桩受力情况,并结合经济性和施工可行性等指标推荐局部外包法为最优加固方案。     

钢板桩式接岸结构锈损与力悃研究

结合工程实例,采用现场检测、化学分析和有限元分析等技术手段对接岸结构钢板桩锈损破坏的环境条件、破损特点、形成机理、影响程度和加固方法进行研究。检测数据表明,接岸结构钢板桩锈损主要表现为局部锈蚀成洞。认为接岸结构钢板桩在泥面附近局部腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,另外水流冲蚀、空泡腐蚀、砂石磨蚀也是重要影响因素。对钢板桩完好、锈蚀和局部锈损情况的变形、受力分析表明,钢板桩锈损已导致接岸结构的安全处于不确定状态,应立即采取修复补强措施。并进一步提出局部外包法加固方案,加固后接岸结构的变形和受力均可满足要求。     

钢板桩式接岸结构锈损与加固定研究

结合工程实例,采用现场检测、化学分析和有限元分析等技术手段对接岸结构钢板桩锈损破坏的环境条件、破损特点、形成机理、影响程度和加固方法进行研究.检测数据表明,接岸结构钢板桩锈损主要表现为局部锈蚀成洞.认为接岸结构钢板桩在泥面附近局部腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,另外水流冲蚀、空泡腐蚀、砂石磨蚀也是重要影响因素.对钢板桩完好、锈蚀和局部锈损情况的变形、受力分析表明,钢板桩锈损已导致接岸结构的安全处于不确定状态,应立即采取修复补强措施.并进一步提出局部外包法加固方案,加固后接岸结构的变形和受力均可满足要求.     

钢板桩式接岸结构锈损与加固研究

结合工程实例,采用现场检测、化学分析和有限元分析等技术手段对接岸结构钢板桩锈损破坏的环境条件、破损特点、形成机理、影响程度和加固方法进行研究。检测数据表明,接岸结构钢板桩锈损主要表现为局部锈蚀成洞。认为接岸结构钢板桩在泥面附近局部腐蚀的主要原因是电化学腐蚀,另外水流冲蚀、空泡腐蚀、砂石磨蚀也是重要影响因素。对钢板桩完好、锈蚀和局部锈损情况的变形、受力分析表明,钢板桩锈损已导致接岸结构的安全处于不确定状态,应立即采取修复补强措施。并进一步提出局部外包法加固方案,加固后接岸结构的变形和受力均可满足要求。     

高桩码头叉桩修复及加固技术研究

采用ANSYS有限元建立了高桩码头结构及桩与土相互作用的数值计算模型,对加大桩帽法、局部外包桩体法进行了数值仿真计算,得到了以上2种加固方案下叉桩的受力变化规律;结合加固效果,推荐采用局部外包桩体法为加固方案,并确定了其最优外包尺寸。     

高桩码头钢板桩接岸结构锈蚀残余承载力有限元分析

针对天津港9～11段码头钢板桩接岸结构出现的锈蚀和破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了钢板桩在完好、锈蚀和局部破损3种情况下的有限元计算分析,得到了以上3种情况下的接岸结构及土体变形和钢板桩的受力状况。为钢板桩的安全性判定提供了依据。     

高桩码头岸坡变形加固技术研究及方案优化

针对软土地区高桩码头的岸坡变形问题,提出MCDM挡土墙、CDM格构式挡土墙、钻孔灌注挡土桩三种加固方案。以有限元软件ABAQUS为分析平台,建立高桩码头与土相互作用的三维弹塑性蠕变有限元模型,对比分析蠕变影响下三种加固方案的码头基桩桩身水平位移、桩身应力以及土体水平位移、沉降等,研究确立MCDM挡土墙为三种加固方案的最优化方案。进一步从MCDM挡土墙施工可行性及经济性进行论证,建议实际工程中采用MCDM挡土墙作为码头岸坡加固方案。     

高桩码头岸坡变形加固技术的应用研究

CDM格构式挡土墙、MCDM挡土墙和钻孔灌注挡土桩三种加固方案是针对高桩码头软土地区岸坡变形问题的方案。将以上三种加固方案的基桩桩身水平位移、土体水平的位移和沉降、以及桩身应力进行对比后发现MCDM挡土墙是进行加固的最佳选择。基于此,文章以实际工程为例,首先对有限元模型进行介绍,然后分析不同加固方案的受力及变形情况,对加固效果进行对比分析,并确定方案,使人们对其优缺点有清楚的了解,以期为我国高桩码头岸坡变形加固技术的发展提供参考与借鉴。     

CDM法加固高桩码头软土岸坡的有限元分析

天津港曾多次发生岸坡变形导致高桩码头构件损伤的工程案例,现有的工程实践表明,CDM基础是加固高桩码头岸坡的有效方法。文章基于ABAQUS建立高桩码头的岸坡-CDM-结构三维有限元模型,分析采用CDM加固岸坡的效果。通过对比加固前后的岸坡土体位移、桩基变形和桩基内力,验证CDM方法加固高桩码头岸坡的有效性。为提高CDM加固高桩码头岸坡的实际应用,对不同CDM加固深度下的加固效果进行研究,结果表明,随CDM加固深度的增加,高桩码头桩帽-横梁处的剪力和弯矩、桩身最大拉应力均先减小后增大,存在最优加固深度。     

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。     

双排钢板桩围堰设计参数冗余度分析

为了研究双排钢板桩围堰系统稳定机理,在对围堰的回填料、宽高比、土体加固等因素进行参数敏感性分析的基础上,提出围堰体系冗余度的概念和表达方式,并对冗余度进行定量计算,结果与工程实际相吻合,验证了冗余度理论在双排钢板桩围堰工程中适用性及可行性。设计中可根据冗余度的分析,对影响围堰受力稳定的关键因素进行控制性设计。     

钢管板桩结构有限元计算方法

结合巴基斯坦QASIM港国际集装箱泊位二期扩建工程,介绍一种新型板桩结构——钢管板桩码头,并介绍采用有限元软件ANSYS和商业软件WALLAP对钢管板桩码头的结构模拟的计算方法,将实测工程实例与WALLAP计算结果对比,验证了数值计算方法的准确性。     

多点成形与模压成形的数值模拟对比研究

以"活络式方形压头曲面成形装置"为几何模型,建立有限元数值仿真。以Q345钢材为例,进行多点成形仿真,通过试验验证数值模拟的精确性。与模压成形过程进行对比,分析2种成形方式的前后曲率变化和板材上下表面接触情况,并对比了2种成形方式对应力分布与回弹位移量的影响。总结出两种成形方法对回弹的影响并提出控制回弹的建议。     

双排钢板桩围堰变形特性研究

针对上海地区河道工程中常见的双排钢板桩围堰结构,通过建立Plaxis有限元模型,研究围堰宽高比、钢板桩插入比、钢板桩型号、拉杆布置等对围堰变形特征的影响。结果表明:增大围堰宽高比在一定范围内能够减小钢板桩的水平位移,并针对不同挡水高度给出宽高比的建议取值;在4 m挡水高度情况下,钢板桩插入比设置为1. 1～1. 5较为合理;对于一般挡水高度,围堰可以只布置1根拉杆,且拉杆存在最优位置以保证围堰体系的整体变形协调。研究结果可为双排钢板桩围堰的设计提供参考依据。     

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。     

钢板桩码头施工过程受力分析

运用大型有限元软件建立三维有限元模型,模拟钢板桩码头施工过程中板桩的桩身侧向位移、桩身土压力以及桩身弯矩的变化规律,从而了解施工过程中钢板桩的受力情况。研究结果表明：随着抛填施工的进行,板桩墙的侧向位移逐渐增大,呈两头小、中间大的侧移趋势;板桩墙侧土压力沿深度方向均呈缓慢的增大趋势,最大土压力为激活板桩墙及后侧回填土工序墙底部的152.1 kPa;板桩墙由于上端受拉杆约束、下端受土体嵌固作用,弯矩大体呈“S”。