PHC桩损伤处应力释放与水平受力影响分析

基于大型有限元软件ANSYS建立单桩有限元模型,以某5万DWT高桩码头为例,计算分析PHC桩在桩基完整性检测割桩处的应力释放以及损伤对水平承载的影响。结果表明:PHC桩在割桩损伤处应力释放明显,损伤区域应力变化剧烈,损伤处应力变化规律和应力集中系数与桩的预应力水平无关;水平荷载作用时PHC桩的预应力对于提高损伤桩的抗裂效果明显,损伤处受应力集中影响,预应力水平越高损伤处应力变化越大,而且最不利应力位置也下移到损伤平台内侧处。     

基于室内模型试验探讨桩身弯矩的确定方法

本文通过大直径扩底桩室内模型试验,研究水平荷载作用下钢筋混凝土扩底桩的受力性能和破坏机理。根据模型试验获得的实测钢筋应力计算桩身弯矩曲线,进而分析大直径扩底桩的水平承载性能。根据挠曲线微分方程推导水平荷载与桩顶位移的关系,分析水平荷载与桩身弯矩的关系,对桩身破坏机理进行分析。     

含断桩缺陷的大直径嵌岩桩水平承载性状数值模拟分析

在桩基施工过程中经常出现缺陷桩,其中断桩是一种非常常见的桩身缺陷形式。为了研究断桩缺陷对桩基水平承载性状的影响,采用ABAQUS有限元软件对含有断桩缺陷的大直径嵌岩桩水平承载性状进行分析。分别建立无缺陷的单桩,浅层断桩的单桩和深层断桩的单桩有限元模型,利用ABAQUS强大的接触面模拟功能,建立桩身与岩体之间的接触对,岩体采用Mohr-Coulomb模型。通过计算提取模型应力分布云图,位移分布云图和单桩的挠度曲线,对比分析不同断桩深度的大直径嵌岩桩在水平荷载作用下的承载性状。研究成果表明浅层断桩对桩的水平承载力影响较大,且随着桩身断裂位置的变浅,桩身挠度零点的位置也随之上移。     

预应力混凝土大直径管桩接缝受力特性分析

分析预应力大管桩接缝位置的受力特性,对接缝处产生的局部压力作用位置、作用面积和作用强度对桩身内部应力的影响因素进行系统的研究,为深入分析大管桩制桩过程中桩身应力变化和改进措施提供可靠的理论依据.     

翼板长宽比和夹角对加翼桩水平承载性能影响分析

加翼桩是优化的单桩基础形式,适用以承受水平荷载为主的风电基础。文章基于ABAQUS有限元分析软件构建加翼桩三维数值仿真模型,选择5种长宽比的矩形翼板、4种夹角梯形翼板研究翼板形状对加翼桩桩身位移、弯矩、应力和极限承载力的影响。研究结果表明,矩形翼板长宽比和梯形翼板夹角对加翼桩水平承载性能影响较大,翼板对加翼桩泥面处水平位移的影响远大于桩身最大弯矩的影响,相同翼板面积时扁长形翼板对加翼桩水平承载力的提升效果明显优于竖长形翼板,倒梯形翼板对加翼桩水平承载力的提升效果优于正梯形和矩形翼板。     

单侧边载作用下黏土中单桩负摩阻力特性模型试验研究

桩基础边载作用会在桩周产生负摩阻力,进而危及软土地区高桩码头、人工岛、路基等工程的安全。通过开展黏土中单侧堆载作用下单桩室内模型试验,测定桩身应变、桩顶沉降和水平位移,研究边载作用距离和桩型对桩身轴力及弯矩的影响,探讨桩身负摩阻力、桩顶沉降和水平位移在黏土固结过程中的时间效应。结果表明:边载作用距离对桩身最大轴力和最大弯矩有较大影响;翼板桩会增加桩身最大轴力和最大弯矩;负摩阻力和有效应力系数随时间增长且增速趋缓;增加边载作用距离和添加翼板都会提升桩身中性点位置,在这两组试验中均提升了8.33%。     

高桩码头桩基损伤形状及大小对结构的影响分析

随着我国航运事业的高速发展,各种码头工程越来越多。在码头工程的建设过程中,桩基部分的建设质量对工程质量有着非常直接的影响,如果其强度没有达到设计的强度,容易造成各种安全隐患。为了对高桩码头的桩基强度进行检测,通常采用的是低应变反射波检测法,在实际检测中,需要在桩体上切割传感器和激振平台,对桩体会造成一定的损伤。为此,本文将以一个高桩基码头的桩基为研究对象,有效研究水平载荷作用下割桩损伤大小和形状对桩身压力所产生的影响。根据研究结果显示,在桩基割上部位存在着一定的应力集中现象,对损伤的形状也比较敏感。该试验结果对桩基检测切割平台的形状设计可以提供有效的参考看。     

考虑波浪破碎冲击力的钢管桩水平承载力的数值研究

钢管桩广泛应用于码头等海岸工程结构中,其水平承载力因海洋荷载动力环境复杂而难以确定。特别是极端天气情况下的海浪易发生破碎,可对钢管桩产生巨大的冲击力。文章结合工程资料和波浪破碎理论,基于ABAQUS有限元分析软件,建立了卷破波作用下的钢管桩-地基相互作用模型,并应用此模型进行了破碎波产生的冲击力作用下直立桩的破坏分析,研究了工程区域百年一遇极端波浪对钢管桩Mises应力和泥面处位移的影响。分析结果表明,当考虑波浪破碎时,桩身的Mises应力远大于未考虑波浪破碎时的Mises应力,故工程设计时有必要考虑波浪破碎的影响。并进一步分析了钢管桩壁厚和桩径对水平承载特性差异的影响,发现当考虑波浪破碎时,随着壁厚和桩径的增加,水平位移减小的程度大于未考虑波浪破碎时水平位移减小的程度。     

基桩沉桩过程桩身应力控制标准分析与应用

通过对上千根基桩沉桩过程桩身应力的的统计,找出桩身应力的极值分布,总结出一套适合于预应力混凝土桩和钢管桩的沉桩过程桩身应力控制标准。根据该标准,监控沉桩过程桩身应力值,调整沉桩指令,有利于提高沉桩效率,保证桩身质量。研究成果是对现有规范和的丰富并对工程应用有指导作用。     

堆载作用下加筋高填方边坡区桩身被动荷载研究

加筋土技术在码头陆域高填方工程中得到越来越广泛的应用,而在加筋高填方区内修筑码头桩基,在堆载作用下码头桩身的被动荷载确定是其内力与变形求解的关键因素。基于局部塑性理论,开展了堆载作用下加筋填方区桩身水平被动荷载的计算推导,并得出了桩基剩余推力及剩余水平附加应力计算方法。通过室内物理模型试验,开展了堆载作用下加筋高填方区桩身被动荷载研究,验证了理论推导计算方法的正确性。最后,通过数值模拟计算的方法,开展了不同因素下桩身被动荷载影响分析和合理桩间距研究探讨。     

欠固结地基边坡与桩基相互作用分析

当边坡地基土处欠固结时,不仅要考虑边坡区桩基负摩阻力的影响,而且应考虑边坡土体对桩基的侧向挤压。但是目前主要规范和手册对后者并无具体规定。针对该问题,结合接岸工程设计,基于PLAXIS岩土工程有限元数值模拟软件,采用软土模型和摩尔-库仑模型对欠固结地基边坡土体与近岸桩基相互作用进行分析。结果表明:边坡稳定计算在不考虑桩基作用的情况下偏于安全,但是桩基设计不考虑边坡土体固结变形的影响是不安全的。建议桩基设计应考虑边坡土体侧向土压力对桩的作用,特别是欠固结地基边坡与桩基相互作用其受力特点复杂,边坡土体后期固结变形对桩基影响更加明显,设计时应引起重视。     

大面积堆载对轨道吊桩基础的影响

由于拟建露天卷钢堆场地基土持力层为深厚淤泥及淤泥质土,大面积卷钢堆载引起土体产生的竖向及侧向位移将严重影响堆场轨道吊桩基础的安全和使用,故必须对地基土进行处理。采用有限元数值分析的方法,对未处理、水泥搅拌桩处理、堆载预压3种情况下大面积卷钢堆载对轨道吊桩基础影响进行分析,得出3种情况下桩基的受力及变形情况。通过多方面对比分析,最终确定适合本场地的地基处理方案。     

深海石油平台锚桩承载力的研究

目前深海石油平台广泛采用桩基锚固形式,深海锚桩与浅海桩基的受力形式存在较大差异。采用三维有限元软件模拟深海锚桩的受力情况,重点分析深海锚桩在受缆索斜向拉力作用时,不同加载角度和系泊点位对桩基水平承载力和竖向抗拔承载力的影响,可供深海石油平台设计研发参考。     

桩芯混凝土黏结力试验与剪力键设计

为确保桩基与桩芯混凝土之间牢固黏结,同时避免因焊接桩内剪力键带来成本和工期的增加,研究API(美国石油学会)、DNV(挪威船级社)、UK DOE(英国能源部)和《港口工程桩基规范》的设计方法,并收集国内相关学者的研究成果。结合巴拿马码头项目实例,进行桩芯混凝土黏结力试验,依据API规范中的公式回归方法确定设计参数,通过论证可取消桩内剪力键。结果表明,取消桩内剪力键为项目节省350万元直接成本,并缩短2个月工期。     

软土地基上板桩码头结构方案研究

以某软土地基上的板桩码头工程为例,采用地下连续墙作前墙、混凝土梁连接前后桩基的设计方案。考虑到软土地基的材料非线性,地基土体采用邓肯-张模型,并使用有限单元法分析板桩码头各构件的应力分布规律和变形特点。另外,采用多种方案对比的方法对码头结构设计方案中的前墙入土深度和两排PHC桩基的桩长进行研究。分析前墙入土深度和PHC桩长对板桩码头位移和内力的影响,并给出前墙入土深度和PHC桩长的优化结果,为工程实践中板桩码头的结构优化设计提供依据。     

强夯振动对复合地基力学性状影响的试验研究

通过现场试验,探讨吹填土地基中强夯振动的传递规律和夯振动对周边CFG复合地基力学性状的影响,并针对CFG桩的隔振效应、桩身应力分布等进行系统分析,可为应用强夯法处理吹填土地基的类似工程提供借鉴和参考.     

后注浆灌注桩及PHC管桩工程应用的合理性研究

由于灌注桩后注浆处理技术可使承载力显著提高,PHC管桩可降低工程造价,因而这两种桩基日益得到广泛应用。但影响建筑工程桩基选型的因素很多,通过典型工程桩基的造价分析与评价,得出当前生产力和物价水平条件下桩基选型的若干经济指标,有助于提高建筑工程桩基选型的经济性及合理性水平。     

船闸深基坑开挖对桥桩边坡应力的影响

为研究某船闸基坑开挖对桥梁桩基边坡应力的影响,进行了土工离心模型试验,分析得到了基坑开挖越深桩两侧土压力的差值越大、桩顶水平位移也随之增大的结果。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,计算结果表明:基坑开挖过程桥桩朝基坑方向产生水平位移,右侧桩身受拉越来越明显,桩身应力及弯矩数值也越来越大,最大拉应力值达到了3. 61 MPa,大于桩体混凝土抗拉强度标准值。采取了开挖桩体右侧的上部土体反压在坡脚并结合排桩支护的加固措施,取得了良好的加固效果。     

桩基参数对岸坡稳定影响的数值模拟研究

针对桩基对岸坡稳定影响的问题,采用数值模拟方法分析有桩岸坡的桩间距、桩边长、桩长等参数的变化对岸坡稳定的影响。结果表明,对于同一岸坡和桩顶自由的条件,决定桩基对岸坡稳定作用效果的参数是桩边长(桩径)与桩间距的比值,即边距比(径距比),对特定的土层,存在一个边距比(径距比)值使桩基对岸坡稳定发挥最优作用;在桩尺寸和桩间距不变的情况下,单纯增加嵌固土层内的桩长,并不能提高桩基对岸坡稳定的作用效果。     

地基渗流对板桩码头剩余水压力的影响

剩余水压力是影响板桩码头结构内力和位移的重要荷载,影响剩余水压力分布的因素主要有板桩两侧的水位变化、地基土层分布、地基土层的渗透性以及桩底土层的渗透性等.通过实例对不同地质条件下的板桩剩余水压力分布进行分析,以期为今后的板桩码头设计提供参考.