土锚板桩墙施工及运营期的数值分析

文中通过建模模拟了土锚板桩墙基坑开挖施工过程及运营过程中位移、内力土压力分布及土锚轴力的变化情况,得出一些有意义的结论,为其他类似项目提供借鉴。     

Plaxis在板桩结构分析中的应用

上海市某船闸引航道拟采用板桩结构,为选取合适的板桩结构形式,利用岩土工程有限元分析软件Plaxis对锚碇墙拉锚板桩结构、锚碇叉桩拉锚板桩结构、叉桩式高桩承台结构、直桩式高桩承台结构这4种不同板桩结构形式进行数值模拟分析,得出了各种板桩结构形式的结构位移变形、结构内力及桩侧土压力分布情况。计算成果显示:锚碇墙拉锚板桩结构和直桩高桩承台结构水平位移较大,达60~70 mm;叉桩高桩承台结构和锚碇叉桩拉锚结构在水平位移较小,约20 mm;叉桩高桩承台结构还具有卸荷作用,板桩所受主动土压力较小,板桩弯矩值最小。本项目宜采用叉桩高桩承台结构。     

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。     

双线船闸对拉钢板桩结构受力特性

以新夏港双线船闸工程为例,利用ABAQUS建立船闸闸室和周围土体有限元分析模型,并根据施工期原型观测数据进行模型验证。基于观测数据和数值分析,探讨在施工过程中单锚板桩和对拉板桩的受力特性。研究了两种不同板桩结构随着闸室土体开挖的内力与变形规律以及板桩墙两侧土压力分布等问题。结果表明:施工期内,两侧单锚板桩变形基本一致,中间对拉钢板桩变形基本一致,整体性良好;闸室单侧开挖时,开挖侧对拉板桩的工作状态与单锚板桩相同;后排板桩发挥锚碇作用,其水平位移、土压力均随着土体深度逐渐增大。     

压力载荷下非粘结柔性立管应变影响因素分析

基于Abaqus/Explicit准静态和质量放大方法研究了一类典型非粘结柔性立管在压力载荷作用下应变响应特性,对影响立管整体轴向延伸率和绕轴向扭转角度的因素进行了分析。数值模型计入金属层实际截面形状、铺设角度以及几何、接触、材料非线性。计算结果表明：数值解与理论值吻合较好;立管端部边界条件对轴向延伸率影响不大但对绕轴向扭转角度影响较大;抗压铠装层为径向压力主要受力构件,其铺设角度虽然对压溃性能不大,但在应变分析中不可忽略;拉伸铠装层铺设角度对应变影响同样较大。文中数值方法可弥补理论方法限定在小位移、小变形范围,无法计入层间摩擦、材料非线性及初始制造椭圆率等缺陷。     

压力载荷下非粘结柔性立管应变影响因素分析（英文）

基于Abaqus/Explicit准静态和质量放大方法研究了一类典型非粘结柔性立管在压力载荷作用下应变响应特性,对影响立管整体轴向延伸率和绕轴向扭转角度的因素进行了分析。数值模型计入金属层实际截面形状、铺设角度以及几何、接触、材料非线性。计算结果表明:数值解与理论值吻合较好;立管端部边界条件对轴向延伸率影响不大但对绕轴向扭转角度影响较大;抗压铠装层为径向压力主要受力构件,其铺设角度虽然对压溃性能不大,但在应变分析中不可忽略;拉伸铠装层铺设角度对应变影响同样较大。文中数值方法可弥补理论方法限定在小位移、小变形范围,无法计入层间摩擦、材料非线性及初始制造椭圆率等缺陷。     

带卸荷板的方块码头墙身位移对墙后土压力的影响

土压力与挡土墙体的位移密切相关,现行规范中采用主动土压力理论计算带卸荷板的方块码头墙后土压力是不完全准确的。根据此类码头结构特点,对地基条件好、基床厚度薄的方块码头墙身位移特性进行论述,对规范方法提出修正意见。依托于某工程实例,采用数值分析方法对码头墙身位移和墙后土压力进行模拟,并与规范公式计算结果进行对比,得出墙底处修正系数可取1.84,卸荷板处可取1.34,可为类似特点的工程土压力计算提供参考。     

遮帘板桩码头遮帘效应作用原理分析及影响因素研究

针对遮帘板桩码头应用时间较短,研究成果较小的背景,本文基于以往的研究经验,以南通洋口港某作业区遮帘式码头为研究对象,借助ABAQUS有限元软件,通过建立有限元分析模型,分析板桩码头结构形式、遮帘桩间距等影响因素对遮帘效果的影响。研究结果显示:与单锚式码头相比,遮帘码头前墙有明显土拱效应,在相同工况下可以有效减小墙前土压力与位移值;同时,在遮帘桩间距小于临界桩间距时,墙前土压力与位移值随遮帘桩间距的改变变化幅度较小,当遮帘桩间距大于临界桩间距时,变化幅度显著上升     

压力分散型胶体锚索结构试验研究和理论分析

研究了一类适应于混凝土结构施加大吨位预应力的新型胶体锚索结构,该锚索用钢绞线或精轧螺纹钢作锚杆体．用树脂胶作锚固体,根据锚固体的受力特性,构成拉力型、压力型及荷载分散型胶体锚索。对胶体锚固体构成不同的8组胶体锚索结构进行了现场试验研究,得到了该类锚索的工作性能和承载能力;以压力分散型胶体锚索结构试验模型为基础．考虑材料非线性,对该类胶体锚索结构进行了计算分析．进一步掌握了该类胶体锚索结构的受力规律和极限承载力。     

H型预应力混凝土护岸桩现场试验研究

H型预应力混凝土护岸桩因其良好的变形延性、高效率施工等特点,在内河航道建设应用中得到关注。在H型桩现场试验中,对H型板桩引起的超静孔隙水压力进行了分析,解决了径向影响范围和竖向影响范围的问题。从土体水平位移方面进行了论述,得到了土体水平位移表现出上下小中间大的规律。对竖向变形进行了监测,得到其表现为稍近处沉降,稍远处隆起的规律。通过对土压力的监测,得到了在相同深度处,H型板桩背水侧水平土压力大于临水侧水平土压力。     

中美规范板桩墙入土深度计算方法对比

针对板桩码头入土深度计算问题,不同规范对入土深度的确定不尽相同。通过对比中国规范JTS 167-3—2009与美国陆军工程兵团工程设计手册EM 1110-2-2504中的板桩墙入土深度的计算方法,得出板桩计算时关于土压力、土体强度指标参数、外摩擦角、有锚及无锚板桩土压力分布模式与计算方法的异同,并通过典型工程实例说明按两国规范进行入土深度计算的具体步骤和差异。结果表明,入土深度受土质条件影响较大,入土长短呈一定趋势但没有明确定论,但受墙前土内摩擦角及黏聚力的影响程度不同。     

板桩弹性线法的有限元计算方法

弹性线法计算板桩墙内力时存在应用范围狭窄、采用图解法、工程实际应用较繁琐、计算精度较低的问题。文章结合弹性线法的理论原理,通过有限元法计算其精确解,克服了图解法人为因素的影响以及弹性线法采用弯矩控制条件代替变形条件的误差;计算中可以考虑板桩刚度、锚碇点位移对板桩墙求解的影响;扩大了计算范围,可用于多板桩墙的计算。但由于按照规范仍将土压力与板桩墙分离计算,此计算方法仍不能反映墙一土相互作用。     

基于ANSYS的锚岩桩受力特性的计算研究

文章采用ANSYS有限元软件,计算研究某海岛渔港透空式防波堤桩基工程的锚岩桩在不同锚固长度条件下,其锚束受力的特性。基于工程地点的建设条件,选择适当的模拟参数建立锚岩桩数值计算模型,对3种不同锚固长度的锚岩桩进行数值模拟,计算锚岩桩锚固长度变化时的受力值,分析不同锚固长度的锚束轴向位移、应力、轴力以及水泥砂浆粘结力随荷载的变化,以及沿锚固深度的分布规律,确定7 m是该工程锚岩桩合理的锚固长度,其计算方法不仅可用于设计阶段锚岩桩锚固长度的计算,同时也为同类工程进行设计计算锚固长度提供了参考。     

侧向变位对板桩墙土压力影响的研究综述

板桩码头具有结构简单、施工方便、对复杂的地质条件适应性强等诸多优点,被广泛应用于沿海和内陆地区。常规的设计方法假定作用在板桩墙前后的土压力达到主动与被动极限状态,然而在板桩墙的施工和使用过程中,由于受到土体与锚碇结构的共同作用,整个墙体的侧向变形和位移会受到不同程度的限制,所以实际的土压力并不处于极限状态,这可能导致工程设计过于保守而造成浪费或过于轻率而产生安全隐患。因此,众多学者围绕侧向变位对板桩墙前后土压力的影响开展了卓有成效的研究。文中对土体侧向变形对土压力系数的影响和板桩墙变位对土压力的影响进行了综述和归纳,明确了板桩墙所受土压力的变化规律,并探讨了后续需进一步研究的问题。     

衡重式板桩结构在码头中的应用

分别建立无锚式、单锚式和衡重式板桩码头有限元概化模型,并以某10万吨级板桩码头为原型,进行数值分析。结果表明：衡重式板桩的最大水平位移值分别为无锚式板桩的1/13和单锚式板桩的1/2;无锚式板桩入土段土压力分布突变明显,单锚式板桩入土面以上墙后土压力分布突变明显,衡重式板桩墙后和墙前土压力分布均较平顺;无锚式和单锚式板桩弯矩、剪力分布均出现多次反转,尤以无锚式板桩最明显,衡重式板桩除在衡重台位置出现弯矩突变外,其他位置弯矩、剪力分布均较平顺;工程案例分析中衡重式板桩桩身水平位移和弯矩属于正常范围,同时衡重式结构不需设置锚碇系统、后排灌注桩等组合结构,具有场地适应性强、施工简单和建设成本低等诸多优势,在板桩码头中具有较强的应用价值。     

汽轮机轴向位移偏大故障分析与推力轴承改进设计

针对某汽轮机出现汽轮机转子轴向位移偏大的故障,通过理论分析与试验研究,得出转子轴向位移偏大的主要原因。针对这些原因,改进设计并加工了采用PCr Ni3Mo材料的弹性支承板,并将副推力轴承的二销钉支撑结构改为筋板支撑。试验表明,采用新推力轴承的汽轮机运行平稳,未出现转子轴向位移偏大问题。对主推力轴承支承板的结构进行了改进设计,并采用有限元方法进行了数值计算,结果显示改进后的支承板在承受相同载荷时其挠度显著减小。     

离心通风机压力脉动形成机理及典型位置脉动特性分析

非定常激励是离心风机内部振动噪声的主要气动因素,压力脉动是反映通风机内部流动非定常激励特性的标志性参数,本文对某型离心风机内部流场进行非定常仿真计算,通过内部流动分离、压力变化、压力分布等情况,探索分析了压力脉动的产生机理;在此基础上,通过近蜗舌区域压力脉动量值分析,获得了离心风机内部典型位置压力脉动沿轴向分布特性和频率特性,为离心风机流体激励的改善及减振降噪提供参考。     

基坑开挖过程中地下连续墙位移与土压力分析

分析了地下连续墙和土的相互作用机理，对墙体位移沿深度的分布进行了有限元分析，并与实测结果进行了比较，研究了土压力和位移的关系，提出了开挖过程中按墙体位移计算土压力、水平地基系数的参考值。     

超前排桩锚支护结构的桩顶变形特性分析

超前排桩锚组合支护体系作为一种新型支护结构体系,多被应用于土岩组合深基坑的支护中。本文依托某城市实际开挖的大型深基坑工程的实时监测数据,对该支护体系的变形特性进行了探讨,通过非线性模型最小二次估计,拟合出位移随时间的变化趋势,为类似工程提供参考。     

淤泥地质组合式板桩码头结构受力和变形特性分析

针对淤泥地质条件下传统板桩码头结构受力和变形较大的技术难题,提出采用由固化淤泥和单锚板桩形成的组合式码头结构,提升板桩码头结构在淤泥地质中的承载能力.通过数值分析,研究在不同水泥含量、养护龄期条件下固化淤泥地基上板桩码头结构的受力和变形特性,得到固化淤泥地基板桩码头结构前墙土压力的分布规律和结构水平位移变化规律:前墙土...