有限元在高桩码头岸坡稳定性分析中的应用*

根据珠海某10万吨级煤炭码头勘察报告提供的土层参数资料和实际码头结构施工图,建立了高桩码头三维有限元模型,包括无桩岸坡模型和带桩岸坡模型,并利用强度折减理论对其进行岸坡稳定性分析,给出了岸坡安全系数,并进一步分析了桩基对岸坡稳定性的影响。几何模型和力学模型均较为复杂,为了尽可能真实地模拟实际情况,土体屈服准则采用与摩尔-库仑准则相匹配的德鲁克-普拉格准则,桩土界面采用面面接触模式。同时,还给出了天然岸坡和考虑桩基影响下的岸坡塑性区和位移场,从而为高桩码头岸坡的稳定性计算提供参考依据。     

桩基作用下某国外高桩码头岸坡稳定性分析

针对某国外高桩码头改造项目岸坡稳定问题,进行了桩基对边坡稳定性的效应分析研究,采用PLAXIS 3D软件进行有限元桩-土计算,得出发挥设计桩基结构对原有岸坡结构的遮帘作用,可达到经济可靠的稳坡效果的结论。     

高桩码头-岸坡相互作用有限元数值模拟

高桩码头-岸坡体系的相互作用机理一直是困扰工程界的难题。基于某突堤的现场勘察资料和土体参数,建立了高桩码头与岸坡相互作用的二维平面应变问题和三维空间问题的弹塑性有限元模型,采用与M ohr-Co lum n准则匹配的D rucker-P rager准则作为土的屈服准则,分析了桩基-岸坡体系的变形机理,同时,针对二维和三维情况各种工况组合进行了对比分析,并结合土体参数和现场测斜资料,分析了高桩码头-岸坡体系的变形规律,并指出了影响桩、梁和岸坡体系变形的主要因素,并建议了合理的治理方案。     

CDM法加固高桩码头软土岸坡的有限元分析

天津港曾多次发生岸坡变形导致高桩码头构件损伤的工程案例,现有的工程实践表明,CDM基础是加固高桩码头岸坡的有效方法。文章基于ABAQUS建立高桩码头的岸坡-CDM-结构三维有限元模型,分析采用CDM加固岸坡的效果。通过对比加固前后的岸坡土体位移、桩基变形和桩基内力,验证CDM方法加固高桩码头岸坡的有效性。为提高CDM加固高桩码头岸坡的实际应用,对不同CDM加固深度下的加固效果进行研究,结果表明,随CDM加固深度的增加,高桩码头桩帽-横梁处的剪力和弯矩、桩身最大拉应力均先减小后增大,存在最优加固深度。     

土体卸载对高桩结构影响分析

建立某软土地基高桩码头模型,并利用通用岩土有限元软件进行分析。通过对施工步骤的模拟,分析港池疏浚和岸坡开挖对码头桩基的影响。结果表明:岸坡开挖引起的土体卸载,对码头桩基弯矩和码头水平位移均有显著影响,在结构计算时应采用有效的计算手段,考虑施工工序的作用。土体卸载产生的桩基弯矩及码头水平位移与土体开挖深度之间并非正相关,而是受各土层强度的影响。     

岸坡与斜坡道桩基相互作用及桩基减载措施

近年来三峡库区中由于回填形成码头岸坡造成桩基出现较大偏位的工程案例已经出现多起。结合三峡库区某码头工程实例,通过有限元计算分析岸坡与斜坡道桩基的相互作用,讨论了岸坡土体变形对桩基的影响以及桩基对岸坡稳定性的提高。对比分析了不同桩顶约束条件下的桩基受力特性,结果表明连续轨道梁与桩基形成整体框架后,桩基受力情况会有很大程度的改善并且桩身位移明显减小。针对工程实例,提出了两种岸坡桩基减载方案,并通过有限元计算分析验证了方案的有效性和合理性。     

高桩码头的结构加固改造与岸坡稳定性研究

随着港口贸易的发展,大型船舶的到港几率加大,许多年久失修码头的存在着严重的安全隐患,因此需要对老码头进行结构加固改造,以发掘老码头的潜力,保证码头的安全运行。本文以镇江某高桩码头为工程实例建立结构和岸坡的有限元模型,分析码头改造前后的变形规律和改造后岸坡的稳定性,为高桩码头的结构设计与岸坡稳定性计算提供参考依据。     

强度折减有限元法在加固桩基码头岸坡中的应用

分析了传统加固桩基岸坡的特点,运用强度折减理论和改进的有限元计算方法,以等效塑性应变区贯通时为岸坡破坏标准,对需要加同的码头桩基岸坡进行了稳定分析.结果表明,码头岸坡稳定性不足的主要原因是软弱土层在自重和堆货作用下的边坡失稳,提出了合理的加固方案,同时验证了该破坏判别标准是适宜的,能够在工程实际中加以运用.     

某高桩码头岸坡稳定性检测与分析

岸坡稳定性是决定高桩码头整体安全性的关键因素。对某码头岸坡淤积情况进行了实地检测,采用有限元强度折减法对淤积前后岸坡安全系数进行了计算,计算结果表明淤积后岸坡的安全系数大大降低,虽仍处于安全状态,但安全储备已较低。根基检测和计算结果,建议进行削坡处理,确保码头安全运营。     

桩土作用下斜桩对高桩码头岸坡稳定性的影响

考虑船舶撞击力、堆货荷载等外荷载对码头岸坡与后方桩台的作用,利用ABAQUS有限元软件对高桩码头布置斜桩的后方桩台与岸坡土体进行模拟,并对其桩土相互作用和结构稳定性进行分析。对位移场、应力场等云图中的模拟结果进行分析,结果表明：斜桩承受水平荷载能力优于竖向荷载,与直桩可以很好地形成遮帘作用,保证岸坡土体和结构物稳定。     

浅层岩基区域的大水位差斜坡码头岸坡稳定性数值模拟研究

针对浅层岩基、大水位差区域码头岸坡受力情况复杂,对岸坡稳定影响较大的情况,为给重庆市江津区钓钩碛斜坡码头提供岸坡稳定性依据,本文基于工程相关资料,借助ANSYS有限元计算软件建立三维计算模型,对实例工程桩基的受力特性及岸坡稳定性进行了系统研究分析。研究结果显示,在最不利工况下,实例工程码头桩基受到最大拉应力、压应力均符合规范要求,码头土体变形量较小,岸坡整体稳定性较好。     

高桩码头桩后回淤对桩的影响数值分析

以某国际集装箱码头为例,利用ABAQUS有限元分析软件,采用Mohr-coulomb准则,建立了高桩码头与土相互作用的三维数值模型。分析在不同回淤深度下对桩基的影响情况。分析结果表明:高桩码头桩后回淤对结构产生不利影响。当回淤深度大于3 m时,在距离桩顶2 m位置处,桩基的拉应力最大值大于抗裂应力,结构出现裂缝。     

岸坡开挖扰动对天津港高桩码头结构安全性影响的数值分析

文章以天津港高桩码头的特定地层条件，土性参数，桩基结构体系为对象，对天津港高桩码头的桩坡体系在使用期间受到岸坡土体清淤疏施工扰动的性状进行了逼近问题原形的FEM数值分析。数值分析结果全面地示了岸坡土全开挖掘施工过程引起头桩坡体系共同作用的规律，研究结果可供码头工程管理设计部门参考。     

天津港16—18段码头岸坡变形的研究与对策

采用现场原型观测试验和有限元强度折减法建立数学模型,对影响码头岸坡变形因素以及岸坡变形对码头结构的影响进行研究。提出选用板桩墙或钻孔灌注桩的方案来避免或改善码头岸坡变形,保证码头结构安全。     

天津港16—18段码头岸坡变形的研究与对策

采用现场原型观测试验和有限元强度折减法建立数学模型，对影响码头岸坡变形因素以及岸坡变形对码头结构的影响进行研究。提出选用板桩墙或钻孔灌注桩的方案来避免或改善码头岸坡变形，保证码头结构安全。     

打桩作用下高桩码头岸坡稳定可靠度分析

系统分析了打桩对高桩码头岸坡稳定的不利影响,研究了沉桩过程中孔隙水压力的分布,结合边坡稳定分析中的简化Bishop法建立极限状态方程,考虑土性参数相关性按JC法计算可靠度指标,编制了计算程序.对南通某港打桩时码头的岸坡稳定可靠性进行分析,结果表明:打桩会对岸坡稳定产生不利影响.考虑到打桩作用时岸坡稳定安全系数明显降低,可靠度指标也会降低,建议对工程中打桩时码头岸坡稳定进行验算.     

岸坡整体稳定分析

结合某工程实例对软基上建造高桩码头岸坡进行整体稳定分析计算,说明采用打砂井加固软基,可大大提高软土的抗剪强度,从而提高岸坡的整体稳定,同时也提出在设计与施工中应注意的问题。     

岸坡对库区码头桩基变形影响分析

在库区桩基码头中,岸坡变形的影响几乎是无法避免的.为此,采用FLAC3D有限差分软件对库区岸坡与码头桩基变形做了比较详尽的分析.分析中根据实际工程情况选择基于有限差分法的莫尔库仑屈服准则,并且对桩与土的相互作用进行了模拟,其中码头桩基采用具有良好力学特性的pile结构单元;根据库区桩基码头的现场观测结果,对重庆市涪陵港区黄旗码头的桩基变形进行了分析,并且对其进行了数值模拟.最后将数值分析结果与现场观测结果进行比较分析,初步找出了库区码头桩基出现较大变形的原因;数值分析的结果比较准确地预测出了施工完成后桩基的大变形,为下一步桩基防护措施的选取和使用提供了参考依据.     

施工期码头桩基承载特性影响因素有限元分析

内河库区码头后方陆域陡峭且地形条件复杂,码头的建造常常面临大水位差、高填方回填岸坡的施工特点,因此施工期的桩基不仅承受上部结构传来的施工荷载,还要承受岸坡回填施工对桩基造成的影响。采用有限元软件PLAXIS,在先建桩和先回填两种方式下,通过桩基承载力的分析,得出了增加回填土厚度、增加岸坡坡度、增加岸坡回填材料密度、减小回填材料内摩擦角、减小嵌入深度均不利于回填岸坡桩基承载力的改善,并揭示了其敏感性。为内河库区港口工程桩基设计提供理论依据。     

镇海港区高桩码头单桩与排桩数值模拟差异分析

笔者对宁波舟山港镇海港区某已建高桩码头桩基进行模拟。在加载后对结果进行分析,得出分析结果:单桩结构模拟结果受力小于排桩结构,在对实际工程进行工程仿真时应该尽量建立全面的有限元模型,不能用一根桩的模型代替所有受力桩体;排桩结构桩体打设深度在27.5m处,其摩擦应力达到最大,且桩群中,外侧桩的受力大于内侧桩约4%,在实际工程设计或老码头桩基分析中应考虑应力较大位置及桩体在桩基中排布位置的强度设计。