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。     

地震作用下深水高桩码头动水压力特性研究

随着一些国家高桩码头建设走向强震区和深水区,地震作用下动水压力对深水高桩码头动力性能的影响成为亟待研究的课题。然而,世界各国针对考虑动水压力的深水高桩码头的地震动力响应研究很少,缺乏适用于强震区深水高桩码头的动水压力计算方法。基于附加质量理论,采用p-y曲线法模拟桩土相互作用,通过简化的Morison动水力计算式,研究深水高桩码头结构地震作用下,考虑动水压力和不考虑动水压力时深水高桩码头各项动力性能指标差异。研究结果表明:动水压力对结构的自振特性和结构动力特性影响较明显;强震区深水高桩码头抗震设计需要考虑动水压力对结构的影响。     

地震作用下板桩码头结构动力响应研究

为探究地震作用下板桩码头结构动力响应,采用有限元软件ABAQUS建立了板桩码头二维有限元模型,对板桩码头进行了地震动力响应数值分析,研究了板桩墙入土深度对码头结构地震动力响应的影响及地震作用下的板桩墙后动土压力分布规律。研究表明:(1)板桩墙底部达到嵌固状态后,板桩入土深度的增加对于板桩墙的稳定性没有改善,反而小幅度增加了板桩顶位移及拉杆拉力;(2)地震模拟过程中的表层砂土动土压力较规范计算值偏大,其原因是板桩墙上部受到拉杆的约束作用及板桩墙自身变形,使表层砂土的动土压力更接近于动被动土压力,而在规范计算方法中表层砂土按照动主动土压力计算,表层砂土动土压力计算仍有待进一步完善。     

双排板桩间土压力计算方法及其应用

现有双排板桩间土压力的计算大都直接采用经典土压力公式,没有综合考虑桩间土与板桩之间摩擦力的影响.针对以上问题,根据极限平衡理论,考虑桩间土与板桩之间摩擦力、桩间宽度的影响,得出了双排板桩间土压力的计算方法.对其进行拓展,使之能应用于黏性土、非黏性土、不可压缩基础、可压缩基础上.随着板桩间宽度的增加,该方法计算出的土压力呈曲线分布,渐近线接近于垂直线,土压力值的大小接近于朗金公式.经与有限元软件Plaxis的结果对比,土压力计算结果趋向性相同,土压力计算值基本一致,证明该计算方法基本合理可靠、结果可信.     

重力式码头升级改造板桩墙后土压力分布

针对重力式码头升级改造新建板桩墙方案板桩墙后土压力分布问题,开展新建板桩墙距已有重力式墙身不同距离的土压力分布规律研究。采用有限元数值模拟和理论公式计算对比分析,得出作用在前板桩墙上的土压力小于理论主动土压力,即存在贮仓效应的结论。建议重力式码头改造工程设置前板桩墙时,采用公式合理选取贮仓尺寸,或根据新建板桩墙距已有码头墙身的距离采用有限元计算作用在板桩墙上的土压力,避免保守或激进设计。     

横向土压力对板桩主动土压力区内桩列的内力影响及桩列的内力计算

在斜顶桩铜管板桩结构中，准确计算位于板桩后主动土压力区内的支撑桩内力，对准确确定工程造价和确保工程质量是必要的。分析横向土压力对位于板桩后主动土压力区内桩列的内力影响，对桩列的内力计算进行探讨。     

遮帘式板桩结构简化计算及与离心模型试验对比研究

遮帘式板桩码头是一种新型的结构型式,其主要荷载是作用于前墙的土压力,由于设置了遮帘桩与卸荷板,以至于使板桩结构受力更趋复杂化,目前没有成熟的理论和计算方法,本课题开展了离心模型试验,进行了土压力现场测验,测试了板桩结构上土压力的分布规律,并测试了遮帘式板桩结构弯矩及位移的分布规律,通过有限元数值分析,探讨了分离卸荷式板桩码头结构的受力与变形规律,数值计算结果与试验数据基本吻合,证明了简化计算方法的合理性,为遮帘式板桩码头结构的计算和工程设计提供了理论依据。     

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。     

板桩墙结构计算的改进竖向地基梁法

本文提出了一种板桩墙结构内力和变形计算的改进竖向地基梁法，该方法基于m法计算土抗力，但限制土抗力的极限值不能超出被动土压力。文中给出了详细的改进计算方法，以实际工程结构为例进行的对比计算分析表明，在板桩墙前表层硬土（m值较大）的情况下，改进方法与原方法的计算结果有较大的差异。     

美国板桩码头抗震设计方法

论述了美国板桩码头抗震设计的方法,比较了与我国板桩码头抗震设计方法的差别。分析表明,美国板桩码头抗震设计与我国抗震设计在地震系数的概念、动土压力计算及其作用点的确定、土中水影响的考虑、板桩墙弯矩和拉杆拉力计算、土参数和安全系数等方面存在差别。     

港口结构抗震设计方法的发展（3）

以我国、美国和日本的港口码头设计规范、手册为基础,对我国、美国和日本港口码头抗震设计的方法进行了分析,同时介绍了国际航运协会标准《港口结构抗震设计指南》的有关规定。此系列论文共分6部分,该文为第3部分。分析和对比了上述规范中抗震设计时场地类别划分、地基液化判别、动主动土压力和动被动土压力的计算方法。对比表明,我国、美国和日本场地土的分类方法相似,但划分的类别数不同。对于地基液化,我国规范通过土的地质年代、黏粒含量和标准贯入击数采用两步判别法进行判别;美国港口设计手册采用地震剪应力方法进行判别;日本的液化判别方法比较复杂,采用土的均匀系数、标准贯入击数、等效加速度和循环三轴试验进行综合判别。对于动土压力计算,各规范都采用经典的物部-冈部公式或以该公式为基础改进的公式。     

强震作用下高桩码头抗震设计方法总结及应用

针对我国现行《水运工程抗震设计规范》的设计理念和方法的不足,对高桩码头的4种典型失效破坏模式进行总结,重点对比国内外有关码头结构抗震设计规范设防目标、概念设计、弹塑性分析方法的具体要求。工程案例计算结果表明,FEMA-440推荐的系数调整法的结果,与地震反应谱法和替代结构法的结果基本一致。     

基于性能的简化防波堤地震稳定性分析

我国抗震设计规范与国外主流抗震设计规范在设计理念与设计路径等方面存在不同。本文依据PIANC抗震设计规范,借助Makdisi-Seed简化位移计算方法评估了某斜坡式防波堤在设计地震作用下的稳定性及其地震性能,为海外工程设计提供参考。     

水工建筑物抗震设计中土超孔隙水压力计算

水工建筑物地震分析中,超孔隙水压比是判断土体是否液化与计算地震动土压力时的基本参数。针对美国规范水工建筑物抗震设计中超孔隙水压力的计算问题,介绍场地循环应力比、等效循环应力比、液化触发系数等概念,并考虑工程实际情况,通过一个重力式码头设计实例说明其计算步骤。结果表明,本方法可以解决土体超孔隙水压比的估算问题。     

考虑位移效应的支护结构土压力计算

基坑工程中,墙体在墙后土体压力作用下,将产生较大的位移和挠曲变形,引起土压力重分布。在充分考虑支护结构-土相互作用的基础上,建立了土压力与墙体位移的关系曲线,并考虑土拱效应引起的应力重分布,得到了考虑位移的土压力计算方法,并通过工程中实测位移不断修正土压力值,能计算非极限状态下土压力的动态值。     

砂性土地震液化的NCEER判别法在港口工程中的应用

目前在关于砂性土地震液化的判别方面,国际工程界普遍接受的方法之一是基于Seed简化的修正NCEER判别法,在我国对外承包工程项目中应用该方法判别砂性土地震液化的工程实例也较多。以某港口项目为例,重点介绍NCEER法的基本原理和对砂性土进行地震液化判别的具体操作步骤,通过对工程计算结果进行深入分析,探讨用碎石桩改善砂性土地震液化性能的可行性,提出NCEER法计算过程中需要注意的几点问题。     

极限平衡法求解土压力的新进展

根据土体极限分析理论,推出了一种新的主动土压力计算方法,建立了破裂面为平面、平面-平面、平面-螺旋面三种计算模式,并与已有的计算方法进行了土压力系数比较。结果表明:本文的计算方法较为合理,且计算公式简单,应用方便。     

港口结构抗震设计方法的发展（5）

以我国、美国和日本的港口码头设计规范、手册为基础,对我国、美国和日本港口码头抗震设计的方法进行了分析,同时介绍了国际航运协会标准《港口结构抗震设计指南》的有关规定.此系列论文共分6部分,该文为第5部分,分析和比较了我国、美国和日本规范中高桩码头的抗震设计方法.比较表明:对于高桩码头抗震设计,我国规范和美国规范采用反应谱法确定地震力,日本规范则将地震危险性分析得到的结果作为输入的地震波,根据结构的反应确定地震系数.美国规范给出了多种码头变形的计算方法.