桩基础施工的有限元分析和校核

对泵段地基进行有限元计算分析,明确地基的受力情况和底板及桩的应力和位移情况,并对底板和桩进行强度和稳定性校核.     

水工结构与地基共同作用应力分析

对某河口水闸的整体设计作了简要介绍,采用空间Biot非线性固结有限元模型分别对其不同工况下地基土、水、水工结构的共同作用进行数值模拟。详细分析了水闸沉箱底板在挡潮工况下的应力分布随地基土固结的变化情况,计算表明在运行期间沉箱底板、闸墩结构是安全的。最后,探讨了桩尖持力层的变化对闸墩底板地基土应力分布的影响。     

高石碑船闸下闸首结构有限元分析

结合高石碑船闸下闸首设计,研究了桩顶刚性连接、桩侧接触面的有限元建模技术,分析了闸首结构体系转换和施工过程的模拟方法。通过有限元计算结果,研究了下闸首沉降和底板内力的分布规律,探讨了复合桩基的承载特性。分析表明,下闸首采用空箱式底板、复合桩基是合理的。最后,对下闸首的配筋、防渗、施工设计等提出了注意要点。     

连镇铁路五峰山长江特大桥超大型沉井基础砂桩加固技术

为使天然地基满足沉井基础施工时对地基承载力的要求,采用砂桩加固技术对地基进行处理。通过计算对砂桩复合地基强度验算,得到容许承载力、桩土面积置换率、砂桩间距等施工参数。经过现场施工的验证,表明砂桩加固技术能够满足超大型沉井基础地基处理中对地基要求的施工需要。     

峡江枢纽工程有限元抗滑稳定性研究*

峡江水利枢纽工程岩体完整性差、抗冲能力较弱,应采取相应工程防护措施。对11闸段墩进行计算分析后得知,11闸段墩的抗滑稳定不满足规范要求。为此,采用非线性数值方法,对11闸墩的深层抗滑稳定安全系数进行校核,并运用有限元软件SAPTIS对11闸段墩段深层抗滑进行非线性有限元分析。根据分析结果,针对该缺陷提出加厚底板方案和锚筋桩方案,并得出结论——两种方案都能够满足抗滑稳定性要求。     

PHC刚性管桩基础上的闸首底板内力计算方法

为了合理解决复合桩基上的闸首底板内力简化计算问题,分析复合桩基沉降机理,基于应力与沉降分解法给出桩与桩、桩与土、土与桩和土与土的沉陷系数计算式,结合并列铰接地基梁法建立考虑桩-土-结构共同作用的计算模型。依托高石碑船闸工程实例,通过与查表法的对比验证计算程序的可靠性,研究在不同工况时底板单宽弯矩、沉降、地基反力的变化规律。结果表明,该模型计算的桩土分担比与有限元分析结果接近,计算精度可以满足结构简化分析的需要,能合理反映基桩的根数、以及间距与桩长不规则等因素对底板沉降和内力的影响。运营期相对于完建期而言,地基均处于回弹状态、底板弯矩增量有正负值,可优化调整底板宽缝封闭前边墩浇筑高程、回填土高程,使得运营期出现的正负弯矩接近相等。     

有限元法在船闸闸首结构设计中的应用

规范算法在应用于船闸闸首的结构分析中,因未考虑地基材料非线性及三维结构的整体性对结构计算的影响,不能较真实地模拟闸首地基整体受力变形情况,进而影响到船闸结构设计。针对这些问题,本文以某大型船闸下闸首为例,建立闸首-地基三维有限元模型,考虑地基的材料非线性,地基模型采用邓肯-张的E-B模型,使用ABAQUS软件分析运行工况下闸首的应力分布规律及变形特点。结果表明,规范算法在船闸设计中总体安全富余度较大,但在闸门附近的边墩截面和边墩与底板交角处是偏不安全的。     

出海闸复合基础的力学特性研究

通过对出海闸的整体有限元数值计算(计入复合基础的底板、桩与土的共同作用),计算其结构的位移场及应力场.结论是复合基础底板与单一基础底板的内力、位移在大小、分布、控制工况及危险点上完全不同.由于桩基对底板的作用,基础底板出现应力集中为该复合基础的明显特征.     

深水沉箱桩基复合基础沉降计算方法研究

本文通过规范公式,计算深水软土地基条件下沉箱钢管桩复合基础封桩前后地基沉降量。通过有限元软件Midas-GTS建立空间有限元模型,对封桩前后软土地基沉降量进行验证,分析了封桩前后地基沉降的变化规律。计算结果为深水软土地基沉降提供了理论依据。     

船闸闸首部位结构内力的非线性有限元分析

考虑结构材料和几何尺度等非线性因素,应用ABAQUS有限元软件建立船闸闸首部位的三维数值模型;通过合理设置闸首部位边墩、底板、回填土和地基之间的接触,分别计算不同工况条件下闸首的结构内力;在验证计算成果合理性的基础上,探讨采用解析法和有限元法进行结构内力分析的优缺点及其适用条件.     

双排钢板桩围堰在超深厚软土地基中的应用

以瓯飞一期围垦工程北闸双排钢板桩围堰为背景,介绍滨海超深厚软土地基中双排钢板桩围堰方案与施工技术。为研究双排钢板桩围堰结构安全性,对围堰抗倾覆和整体稳定进行演算,并利用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析,得到不同施工工况下钢板桩、拉杆的受力状态以及围堰变形情况。研究结果表明:围堰结构安全性满足相关规范规程要求,有限元法计算围堰变形比实际情况大,说明该计算方法分析围堰结构安全是偏安全的;围堰前后排钢板桩及拉杆内力最大值工况出现不一致,建议围堰设计时应对施工全过程进行模拟,选择出各个结构最不利工况;围堰外侧海水位采用平均高潮位分析围堰结构安全存在一定的风险,建议采用设计高潮位。     

南官河套闸基坑支护和地基处理

本文介绍了在南官河套闸工程中,针对具体地质、现场施工条件,提出该闸的基坑支护和河道临时导流方案,采用水泥搅拌桩墙(+H型钢)和水泥搅拌桩复合地基方案,临时开挖明渠通航、导流河道;在水闸地基处理时采用灌注桩和水泥搅拌桩相结合的方案。同时对基坑支护方案和地基处理方案进行了计算分析论证。     

东新港闸基扬压力定量计算分析

为掌握东新港闸基的有效应力特征值,以便为水闸后续运维工作提供基础资料,采用改进阻力系数法和测压管实时监测法,对扬压力计算数据进行复核分析。分析水闸在2种极端水位组合工况下的应力计算值,结合东新港闸2015—2020年的闸底板测压箱监测数值及运行情况,对闸基进行整体稳定性评估。结果表明,闸基扬压力实测值介于计算值的安全储备范围内,闸室整体运行平稳。     

海安双线船闸施工监测与分析

通过对海安双线船闸闸首施工过程中结构受力敏感部位和关键点的控制指标进行监测,保证施工的安全性,检查施工过程的合理性。监测结果表明：双线施工及底板分块施工对该块影响较大,对其他施工块的影响很小,底板下地基应力、底板沉降和结构应力随时间总体变化趋势相似。施工过程中,结构应力维持在较小范围内,满足规范和施工要求。     

船闸闸首非线性有限元计算分析

在船闸下闸首工程的结构计算分析中,考虑地基土体材料的非线性特性,采用非线性有限单元法,对嘉陵江新政船闸下闸首进行了计算分析研究。运用ANSYS10.0通用计算软件,建立了三维非线性弹塑性有限元模型,采用D-P准则对闸首的回填土和地基土体进行计算,经对嘉陵江新政船闸闸首在不同工况下的应力和应变分布特征进行分析比较,验证了模型的正确性和实用性。     

布置输水廊道的船闸闸室底板受力分析及有限元计算

布置输水廊道和消能设施的船闸闸室底板结构具有明显的三维特性。按《船闸水工建筑物设计规范》中的弹性地基上的框架或均布地基反力的框架进行受力计算时,难以确定底板框架的刚度,且无法模拟底板的三维受力特性。通过分析某船闸布置廊道的闸室底板受力情况,采用有限元计算软件建立其三维有限元模型,计算分析闸室底板的内力和变位。     

海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析

海上风机导管架基础钢管桩沉桩施工通常需要专门的稳桩平台辅助进行。结合作业工艺要求、海洋环境条件和相关规范,对钢管桩稳桩平台进行结构设计。采用SESAM软件和ANSYS Workbench软件分别对稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度进行计算分析,并根据规范对计算结果进行评估。结果表明,稳桩平台整体结构强度和吊耳局部结构强度均满足规范要求。该计算分析方法同样适用于海上升压站导管架基础、海上单桩基础稳桩平台或其他类似导管架结构的强度评估。     

自升式风电安装船桩靴结构优化设计

为在初步设计时考虑桩靴施工和工艺的要求,对某自升式风电安装船的桩靴进行优化设计,建立有限元模型,并根据相关规范计算桩靴在预压载、偏心和风暴自存工况下的结构强度。强度校核结果表明：优化设计后的结构强度满足要求且实船运营良好。研究成果可为桩靴结构优化设计提供一定参考。     

临近桩基础吊装作业的影响分析

针对吊装作业引起的超载对临近桩基础的影响问题，进行吊装作业稳定性和桩基础受力分析。采用经验公式计算吊装稳定性，并对桩身受力情况进行有限元分析。结果表明，吊装作业稳定性系数、桩身受力、桩顶水平和竖向位移均满足相关要求；吊装工况下荷载大于设计值，桩基础受力和位移虽然符合规范要求，但内力和位移明显增大，应复核超载对结构安全的影响。     

周期性潮位下碎石桩复合地基岸坡稳定性分析

针对碎石桩复合地基布置对岸坡整体稳定性的影响,进行数值建模分析及现场试验。采用Geostudio有限元软件结合某碎石桩复合地基岸坡工程实例进行模拟计算的方法,分析不同碎石桩间距、施打范围以及周期性潮位变化对岸坡稳定的影响,同时开展海侧前沿增加碎石桩的试验段对比监测。结果表明,碎石桩间距变化对岸坡稳定性影响较小,周期性潮位变化下海侧安全系数的浮动区间较陆侧大,岸坡前沿增大碎石桩施打范围有利于护岸整体的稳定。在不改变桩径及桩间距的条件下,在岸坡海侧前沿加宽一定的碎石桩范围,可增强滑动面内的复合地基整体抗剪强度比例,达到提高海侧岸坡稳定性的效果。