非线性土体桩土相互作用对高桩码头抗震设计影响的分析

针对目前高桩码头抗震设计中所存在的桩土相互作用对桩受力问题进行了分析，采用了非线性上ｐ－ｙ曲线桩土相互作用模式，编制了计算程序。通过实例分析表明对中强地震区，中软岸坡情况，桩土相互作用对桩受力的影响是显著的。     

刚柔性长短桩加固港口铁路双层软土地基研究

刚柔性长短桩是在刚性桩基础上用柔性短桩改良桩间土后形成的一种新型地基处理方式,适用于港口码头、公路和铁路等中浅层地基承载力不大,且地基深层土体为高压缩性土的双层软土地基。以连云港港某铁路软基处理工程为依托,通过现场试验和数值模拟研究了刚性长桩和柔性短桩对改善地基性能的贡献,并从土拱效应和拉膜效应两方面探讨了路堤荷载下刚柔性长短桩加固地基的机理。结果表明:桩间土上部路堤荷载通过土拱效应和格栅拉膜效应传递至桩顶,刚性长桩是沉降和承载控制主要结构,柔性短桩能显著减小刚性桩桩土差异沉降、桩顶应力集中和桩身负摩阻力,提高桩间土的承载能力;路堤荷载作用下刚性长桩间会形成大拱,加入柔性短桩后会在刚性长桩和柔性短桩间形成小拱,进而减小路堤临界高度,减小路堤顶面的不均匀沉降。     

空间刚性墩台基桩内力计算程序公式简介

采用Ｍ法描述桩－土相互作用，并考虑桩受力的一般情况，而编制的空间刚性墩台基桩内力计算程序，本文简要介绍了该程序的基本计算公式。     

基于有限元分析的刚性桩复合地基研究

本文以条形料仓煤堆场刚性桩复合地基为例,采用有限元数值分析研究桩土相互作用,介绍刚性桩复合地基在地基加固中的应用。     

专利名称:适用于深水卸荷式板桩岸壁结构的概化模型设计方法

深水卸荷式板桩岸壁结构的概化模型设计方法利用弹性连杆模拟地基土与结构之间的相互作用,简化了深水卸荷式板桩岸壁结构的计算模型;将土压力分为自重土压力和超载土压力分别进行计算,且同时考虑了卸荷作用和遮帘作用,从而能够更加合理准确的计算作用于结构的土压力,依据主动土压力理论,考虑卸荷作用和遮帘作用进行前墙的土压力计算。     

横向力作用下的高桩结构分析方法对比

横向力作用下高桩结构分析是港口工程中常见的，如何考虑桩￣土之间的相互作用，对结构分析结果影响较大。文章就几种不同的考虑桩￣土相互作用方法：假想嵌固点法、ｍ法、Ｐ－Ｙ曲线法在分析高桩结构时进行了比较。     

P-Y曲线法模拟桩土相互作用

当前模拟桩土相互作用主要有m法、嵌固点法以及P-Y曲线法。文介绍P-Y曲线法模拟桩土相互作用在工程中的应用,并将其与m法及嵌固点法进行对比,证实P-Y曲线法的可行性。     

采用ANSYS分析斜顶桩驳岸结构的桩土相互作用

斜顶桩板桩驳岸结构是一种深水高桩码头接岸结构型式,驳岸结构与填土相互作用是一个被动桩与土相互作用问题。某深水港采用了斜顶桩驳岸结构,码头区为软土地基,土体的强度低、压缩性大,后方填土将作用于驳岸结构较大的土压力,其变形过程相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件建立了驳岸结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了填土过程的仿真分析,将侧向位移计算结果与原型观测值进行比较分析,在数值上和变化趋势上基本相似。     

预应力锚索抗滑桩的设计与计算

在预应力锚索抗滑桩的设计计算过程中,要根据预应力锚索桩的施工顺序和实际受力特点,结合桩、土及锚索之间的相互作用来合理设计。基于弹性地基梁理论,按照桩与锚索变形协调的原理,分阶段进行锚索抗滑桩的变形与内力的计算分析。结合锚索抗滑桩设计计算实例,验证该设计计算理论的合理性。     

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。     

桩-土-承台相互作用的有限元简化模型

针对低桩承台结构计算中往往只考虑桩土作用,忽视承台与土相互作用的问题,通过工程实例,建立考虑桩-土-承台相互作用的低桩承台有限元简化模型,分析桩间土的承载作用对承台和桩内力的影响。结果表明:在简化模型中考虑桩间土的承载作用后,承台弯矩和桩基轴力可减少35%～40%;桩身弯矩和剪力主要受水平力和土体m值影响;桩基轴力随地基土基床系数的增大而逐渐减小,但减幅逐渐趋缓。     

浮式再气化平台锚定嵌岩桩内力分析

基于国外某浮式再气化平台锚定嵌岩桩设计,介绍水平分层钢管混凝土复合截面参数和刚度计算,描述往复荷载及岩质条件下的P-Y曲线绘制方法并采用ANSYS软件编制通用程序实现桩土相互作用的P-Y曲线仿真模拟。讨论不同地质模型、往复荷载和非往复荷载作用下桩的P-Y曲线、嵌岩深度、荷载作用高程以及岩石单轴抗压强度对锚桩内力的影响。研究成果可为浮式再气化平台锚定嵌岩桩设计与施工提供参考。     

不同作用力下高桩码头叉桩受力分析

高桩码头结构的复杂性、桩体与土相互作用的非线性以及外力的多样性,使得桩体受力相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件,建立了高桩码头桩体与土相互作用的数值计算模型,并结合正交化试验,进行了不同荷载下码头结构受力的仿真计算,并通过数理统计分析,得到了叉桩桩顶受力随荷载改变的变化规律以及叉桩桩顶受力的极限情况,为分析高桩码头叉桩破损原因提供了参考依据。     

竖向弹性地基梁法与假想嵌固点法在砂性地基高桩码头设计中的应用*

研究了在砂性地基中采用竖向弹性地基梁法和假想嵌固点法分别定义桩土间相互作用的边界条件.以某港口工程项目为例,运用SAP2000结构分析软件,计算、比较并分析了这两种方法模拟桩土相互作用时码头横向排架中各桩的桩身变位和弯矩值.结果表明:在砂性地基中(桩为摩擦桩的情况),以假想嵌固点法计算得到的结果作为设计依据的做法偏危险;建议采用竖向弹性地基梁法,此法更为安全可靠.     

土层液化过程中桩土相互作用的动力p-y曲线研究

依据加权余量法原理,推导了确定桩与液化土层相互作用振动台模型试验动力p-y曲线的方法。分析了具有不同初始相对密度的土层在液化过程中动力p-y曲线的弱化以及桩土相互作用阻尼的变化,对动力p-y曲线和拟静力弱化p-y曲线进行了比较。结果表明,依据静力p-y曲线、按折减系数法确定拟静力弱化p-y曲线时,折减系数的取值不仅取决于土层初始相对密度,还与土层的埋深有关。     

港口工程中大型贮煤筒仓设计分析方法探讨

针对某港口工程大型贮煤筒仓,首先考虑在筒仓荷载作用下的天然地基土的沉降量,判别筒仓是否需要设置桩基础;然后分别采用等效置换土体法和考虑桩土相互作用的有限单元法,分析了贮煤筒仓的基础土体沉降变形规律、桩的内力与变形。从计算结果可知后两种方法计算的土体沉降量大体一致;考虑桩土相互作用的方法,更加与实际情况接近。     

海岸软土地基桩-土相互作用的数值模拟及应用

桩基础是高桩码头整体结构受力的关键。通过建立桩-土的理论受力模型,对桩体、土体及其相互作用进行理论分析,采用傅里叶级数收敛法对对称的模型进行求逆简化,为计算机求解给定方向。在ANSYS有限元分析软件中通过APDL语言对桩-土相互作用模型进行编程化建模和加载,计算后得出桩体、土体的整体变形规律和桩侧摩阻随桩深的变化规律,将模型计算结果与现有的试验结论进行分析对比。结果表明:傅里叶级数收敛法在对称模型刚度矩阵求逆过程中可以将许多元素变为零,以增加计算机的计算效率;桩体、土体的整体位移在不同荷载作用下发生微小差异,桩土摩擦阻力呈分段线性分布,其中在入土深度32 m处应力达到最大值,在工程中应对该处布置更多纵向持力钢筋。     

NL法在板桩墙计算中的应用

在水平荷载作用下的板桩墙的计算中,应用非线性方法——NL法来考虑桩土的相互作用,利用相似原理求出桩的受力特性,并举出算例。计算过程证明NL法是一种简单快捷的方法。     

几种自升式平台桩土作用有限元简化方法的比较

文章以某一自升式海洋平台桩腿结构作为研究对象,在分析环境载荷作用下自升式海洋平台桩腿—土相互作用机理的基础上,结合通用有限元软件ANSYS,对于如何在有限元建模中正确地考虑桩腿—土的相互作用的问题进行了研究,建立了完整的海洋平台桩腿模型,并分别采用了三种不同的有限元建模方法来模拟土层和桩腿之间的相互作用,通过有限元计算结果与实际检测样本数据的比较,分析了三种简化方法的准确性和可行性。     

桩土相互作用阻尼系数试验结果与其他结果的对比

当前如何考虑桩土之间的相互作用并将其定量化是限制基桩缺陷定量分析方法准确性的重要因素。低应变条件下将土对桩的作用以粘滞阻尼器考虑,通过桩土相互作用试验测定桩顶速度响应并结合理论分析结果确定桩侧土在不同状态下的桩土相互作用阻尼系数。在现有的一些研究中也有一些其他确定阻尼系数的方法,例如经过动力平衡分析得到桩侧土单位长度阻尼系数的理论表达式,实际测定表达式中各个参数即可确定相应阻尼系数;也有通过多次动静对比试验得到的阻尼系数经验值。由于各个阻尼系数定义并不相同,参考试验时的实际情况确定各个参数,进而将不同定义的阻尼系数转化为同一量纲,分析了不同阻尼系数的差距,发现通过多次动静对比试验得到的Case阻尼系数由于是在大应变情况下得到的,相对桩土相互作用试验得到的阻尼系数有较大差距,应用于低应变分析并不合适。而理论推导得到的阻尼系数相对试验结果虽然并不一致,但是他们之间存在一定的相关性,进而经过拟合分析发现两者之间的比值可以表示为剪切波速的函数。