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。     

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。     

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。     

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。     

薄壁钢护筒-钢筋混凝土柱偏心受压破坏机理研究

薄壁钢护筒与钢筋混凝土联合受力架空直立式作为一种新的码头结构形式逐渐被应用到实际工程中,然而绝大多数的组合构件处于偏心受压状态。目前对应用于码头结构的薄壁钢护筒-钢筋混凝土组合结构偏心受压承载性能的研究较少,还未有定论。对薄壁钢护筒-钢筋混凝土柱进行单向偏心受压承载性能试验,通过各试件的破坏状态和试验数据,得到荷载-应变曲线,分析其破坏机理。结果表明:钢护筒壁厚的增大和偏心率的减小对结构承载性能提升有直接影响,可为实际工程中的结构设计提供参考。     

已沉放钻孔桩变形钢护筒处理施工技术

钻孔桩的钢护筒,有时会因为地质等因素的影响,入土部分、特别是护筒底端部会产生变形,变形严重的会影响到钻孔桩的施工。过去常采用的处理方法虽然较多,但缺陷都比较明显,在比较现有常规处理技术的基础上,围绕钢护筒变形进行技术创新,研发了振动扩孔器及校正变形钢护筒的方法,并获得了国家发明专利。该技术可快速解决钢护筒变形问题,具有广泛的应用前景。     

灌注桩钢护筒在高桩码头施工平台中的应用

在高桩码头水上冲孔灌注桩施工过程中,利用灌注桩钢护筒进行水上施工平台搭设,是确保施工质量、工期和安全的关键。文章对直线段和接岸段施工平台进行结构设计,并进行波浪作用下稳定性验算,沉降位移量均满足设计及规范要求,水上施工平台稳定安全,并在施工检测成果中得到验证。     

船舶与钢板桩码头碰撞过程数值仿真

为了研究船舶与钢板桩码头碰撞过程中码头结构的动力响应,文中采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,模拟50 000 t级船舶与某钢板桩码头的碰撞过程,得到在不同碰撞速度下船舶与钢板桩码头碰撞过程中的撞击力时程曲线、钢板桩等效应力时程曲线和胸墙压力时程曲线,并将数值模拟计算的撞击力与各类船桥碰撞规范进行比较分析,得出了一般规律和特点.同时,提出了防止码头结构由于船舶撞击速度太大而被破坏的措施,为同类码头的设计和维修改造以及撞击力的研究提供理论参考依据.     

钢混组合桩应用技术

钢混组合桩结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点,其上部的抗弯能力与钢管桩相当,在一定程度上弥补了预应力混凝土大管桩抗弯能力不足的应用瓶颈,在满足工程质量要求的前提下又达到了降低成本的目的。结合工程实例对钢混组合桩的设计方法、可打性以及综合经济成本进行分析,为钢混组合桩的应用推广提供参考。     

水下钢管桩内切割施工工法及定额研究

施工钢栈桥钢管桩基础拆除过程中,由于现场水深不足、波高浪急和施工机械设备能力限制,常规机械拔桩和潜水员水下割桩等方法难以实施。结合某境外工程,对水下钢管桩从桩体内部进行切割的施工工法进行研究。采用在拟切除钢管桩外打设钢护筒,搭设施工平台,通过远程控制切割枪系统实现在钢管桩内部泥面高程部位对钢管桩切割的施工工法,有效解决了钢管桩拆除的难题。同时,就该施工工法所需的人工、材料和施工机械设备的种类及使用量进行研究分析,总结得出施工定额。     

混凝土外衬在钢管桩防腐蚀设计与施工中的应用

减少钢管桩与海水接触的面积是防腐蚀设计的一个思路,采取最普通的材料和简单的工艺是降低成本的途径。介绍越南某项目钢管桩防腐采取混凝土外衬设计,克服水下安装和缝隙填充等施工技术难题,实现最经济的防腐蚀方案。     

海上风机基础混凝土承台钢套箱在施工过程中的安全性分析

通过建立数学模型,对不同工况条件下圆柱形钢套箱的结构受力进行分析计算,尤其是承台混凝土一次性浇注这一工况条件下的计算.针对计算结果,对800 mm厚的封底混凝土进行加强,设计的钢套箱在整个施工过程中能够满足施工安全性的要求.     

大直径冲孔灌注桩钢筋保护层影响因素分析

结合大直径冲孔灌注桩实例,分析冲孔灌注桩钢筋混凝土保护层的主要影响因素——钢筋净距与粗骨料粒径、泥浆密度与泥皮厚度、混凝土坍落度与桩孔直径、混凝土冲量与导管埋深、保护层设计厚度与施工偏差,并提出预防措施,为类似灌注桩工程提供参考。     

钢板桩施工中锤型的选择及动力沉桩分析

结合八所港老港区1#~4#泊位改造工程,深入探讨了钢板桩的动力打入及振动沉桩机理,分别采用应力波动方程分析法和振型叠加法对该工程使用的U型单根钢板桩及组合式钢板桩进行了动力沉桩分析,并将计算分析结果与工程实测数据进行了对比。研究表明,动力打桩导致土体发生塑性流动或挤密侧移,而振动沉桩则使土体出现振动液化;应用有限差分法求解波动方程可以有效地模拟动力打桩过程,应用振型叠加法求解运动方程可以有效地模拟振动沉桩过程。     

CFRP-钢管混凝土桩基腐蚀特性试验研究

海洋湿热环境下高桩码头桩基的腐蚀破坏是影响结构安全的重要因素之一,是提升高桩码头使用寿命的瓶颈。基于室内海洋湿热环境模拟系统以及法拉第电磁感应定律,采用外接直流电源的方法进行人工加速腐蚀;运用半电池电势理论,依据腐蚀越严重、电势值越高的规律对CFRP-钢管混凝土桩基的腐蚀特性进行定量、定性研究。结果表明,桩基腐蚀越严重,电势值越高;粘贴两层CFRP比粘贴一层CFRP的防腐效果更优。