板桩码头计算模式对比分析

板桩码头计算主要依据现行板桩码头设计规范。为提高计算精度,以某实际工程为例,采用其他两种改进的计算方法对板桩码头结构进行计算,对比各方法在计算模式上的异同点,分析各方法的计算结果。弹性地基梁法计算最重要的参数是水平地基反力系数随深度增大的比例系数m,建议按照土层的粘聚力c、内摩擦角φ确定m值     

基于大变位板桩墙结构实测位移的m值反演分析

针对大变位板桩结构,基于竖向弹性地基梁传递矩阵法,将同一土层的板桩墙进行竖向分段计算,建立了求解m值的不动点法迭代格式。依据长江下游地区3个典型工程中板桩墙水平位移的实测结果,反演得出相应工程场地粉质黏土、粉砂土的m值取值范围。基于反演得到的m值计算的位移与现场实测数据吻合较好,土体m值随深度的增加也相应增大,一定深度后趋于稳定。最后综合研究得出,长江下游类似工程场地的粉质黏土、粉砂土m值取值范围分别为2 700~3 400 kN/m~4和2 000~2 800 kN/m~4。     

板桩入土深度计算方法探讨

为合理确定板桩入土深度,采用弹性力学模型建立板桩入土深度和最大弯矩方程,利用试算法求解板桩入土深度与《工程地质手册》~([1])中的相关算例计算结果相近,采用该方法得到的结果在工程实际多次应用可靠,可供工程实践参考。     

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。     

用P-Y曲线法计算板桩结构

根据P-Y曲线法原理分别对沉入砂性土地基及粘性土地基的板桩码头进行了例题计算,并且与传统的m法进行了比较。     

T形地连墙码头结构计算

针对T形地连墙结构受力影响因素复杂的问题,结合工程实例,利用STAAD软件采用竖向弹性地基梁法对码头结构进行分析。研究不同模型单元划分精度、地连墙入土深度以及回填料m值选取对地连墙结构内力的影响,结果表明：随模型单元划分精度的提高,地连墙结构海侧弯矩增大,陆侧弯矩减小,锚碇墙结构弯矩变化规律与之相反,最终两者内力趋于稳定;在踢脚稳定的前提下,随地连墙底端入土深度的增加,墙体结构海侧弯矩减小、陆侧弯矩增大、位移减小;随m取值变大,锚碇墙海侧弯矩增大、陆侧弯矩减小,且敏感度较高。研究结论可为T形地连墙码头结构的设计提供参考。     

锚碇板前置换土体m值的研究

本文以实例资料为依据，分析得出了灰土和块石这两种港工锚碇结构中广为采用的板前置换土体的ｍ值，并提出不同工况的取值方法。     

弹性地基梁"m"法在深基坑支护结构中应用

在深基坑的支护结构中,要考虑支护结构的变形情况,对于多层锚杆的桩锚支护结构,一般内力方法计算出的内力计算结果与实际情况相差很大,而弹性地基梁法能够考虑支护结构的平衡条件和结构与土的变形协调,分析中所需参数单一且土的水平抗力系数取值已积累了一定的经验,并可有效地计入基坑开挖过程中的多种因素的影响,因而在实际工程中已经成为一种重要的设计方法和手段,展现了广阔的应用前景,本文对弹性地基梁计算方法与应用进行了简单的探讨.     

板桩码头板桩墙入土深度计算方法对比

板桩墙的入土深度和内力是否准确关系到整个码头结构的稳定性,我国实际工程中板桩码头的内力计算以线性方法为主。以镇江中船重件码头为例,分别用弹性线法、竖向弹性地基梁法以及自由支撑法计算板桩的入土深度。将3种方法的计算结果进行了对比分析,得出不同方法的适用范围、利弊及改进方法,为实际工程的设计提供参考和指导。     

前板桩高桩承台结构计算模型及计算方法

介绍采用竖向弹性地基梁法计算前板桩高桩承台结构的计算模型和通过有限元软件进行内力和位移计算时的点处理,说明采用该模型计算时应注意的问题.     

主桩套板结构的简化计算与优化设计

作为一种板桩结构,主桩套板结构的计算理论和设计方法仍未明确。文章结合案例提出简化计算方法,推导主桩、套板入土深度与桩板宽度比的关系式,分别采用传统m法和考虑锚碇点位移的m法计算主桩内力,并与有限元结果对比。基于ABAQUS软件建立三维桩土模型,研究不同工况下结构的力学性能,分析主桩入土深度和刚度对套板内力的影响。结果表明,主桩套板结构的锚碇点位移不可忽略,且套板宽度越小、入土越深,主桩所需的入土深度越小;主桩入土深度对结构的整体稳定有影响,随主桩入土加深套板内力逐渐趋于稳定;主桩刚度的增大能够减小套板的受力,为节省材料套板可适当减薄。     

板桩码头前防冲刷计算方法研究

现行港工规范对于板桩码头前防冲刷计算规定不太完善,国外工程设计难于取信于人.鉴于此,结合国外专业论述及规范给出适合国外工程板桩码头前防冲刷计算的具体方法,并以实际工程作为算例,按照上述方法及国内规范规定方法进行计算对比,以此指出我国板桩码头防冲刷设计未考虑船舶引起的防冲刷的不足,建议对现行规范进行修编,与国际规范接轨.     

斜顶板桩承台接岸结构优化设计

针对斜顶板桩承台接岸结构造价较高的问题,结合洋山港区实际应用情况进行优化设计研究。采用与已建结构相同的计算方法进行使用条件和结构受力特点的对比分析,得出类似结构在软土地基的大型集装箱码头中应用可以显著优化结构。采取分级实施墙后棱体、取消后排支撑桩、利用组合钢板桩优化密排钢管板桩、将承台简化为导梁等优化措施,形成一种新的半直立式接岸结构形式,即斜顶板桩结构。结果表明：斜顶板桩与下级棱体组成的独立稳定结构体系较好地适应了前期软土地基高填土的变形特点和后期上部结构的使用要求。新结构更合理地利用桩基结构承载能力,明显提高了经济性,有利于在软基地区的类似工程中推广。     

主桩套板结构受力特性研究

主桩套板结构作为一种板桩墙结构形式,各构件受力情况较复杂。结合工程算例应用NL法进行水平承载力计算,并利用ABAQUS有限元分析软件建立3D桩土模型进行数值模拟,以验证理论方法的可靠性,发现主桩承担了绝大部分荷载,套板所受横向弯矩较竖向要大得多。基于ABAQUS研究不同套板尺寸下主桩的力学特性,着重分析当套板宽度、厚度和入土深度发生变化时主桩的弯矩变化,结果表明主桩的受力情况深受套板宽度的影响,其跨中最大弯矩随套板宽度的增加而明显增加,而套板厚度和入土深度对主桩的影响相对较小,在实际工程中可以根据需要做适当调整。     

钢板桩挡土结构加固方法研究

基于天津港某码头钢板桩在恶劣海洋环境下出现的严重锈蚀破损现象,采用ANSYS有限元建立了钢板桩结构与土相互作用的数值计算模型,分析了钢板桩在锈蚀及局部破损状况下的结构安全性。通过对帽板加固法、局部外包法的有限元计算分析,得到了以上2种加固方案下的土体变位和钢板桩受力情况,并结合经济性和施工可行性等指标推荐局部外包法为最优加固方案。     

泡沫轻质土在板桩码头结构中的应用

板桩码头在采用传统回填材料时,由于回填料自重较大,易导致码头竖向沉降大、前墙水平位移较大,不利于码头结构整体稳定。针对上述问题,利用新型材料泡沫轻质土作为回填材料,采用PLAXIS 3D三维有限元软件构建码头结构与土体的空间三维模型,分别计算码头上方使用回填泡沫轻质土和中粗砂2种材料时结构的受力特性。通过结果对比分析可知,码头上部回填泡沫轻质土时,前墙弯矩、位移、拉杆拉力均有一定程度的降低,码头整体稳定安全性增大,可为类似工程建设提供参考。     

桩基重力式支护结构的不同计算模型

桩基重力式支护结构由重力式胸墙和双排桩组成,是一种半刚性半柔性支护结构。对该结构的设计,相关单位根据规范采用平面钢架弹性支点法计算下部双排桩,同时将上部胸墙简化为悬臂梁进行计算,但由于胸墙为刚性体,受力特征及对双排桩的约束与悬臂梁不同。为了系统研究该结构在不同计算模型中的变形及内力分布特征,对比规范设计和实体模型的计算结果。结果表明:参照相关规范设计时,上部胸墙产生线性位移,后排桩的弯矩及剪力都大于前排桩;而在实体计算模型中,上部胸墙发生平动位移模式,由于基坑开挖受到主要的土压力差作用,前排桩产生的弯矩和剪力都大于后排桩。