钢管桩桩头剪力键间距优化设计

在码头和深海工程中常采用剪力键连接钢管桩与上部结构,以提高钢管桩的承载力及结构整体性。剪力键的间距是影响钢管桩桩头受力性能的重要影响因素。以桩头带两个剪力键的钢管桩为研究对象,建立8组有限元模型,利用Gebman试验报告中的试验值与数模值进行对比。结果表明:1)试验值与数模值误差较小,且变化趋势一致。2)钢管桩承载力和钢管桩桩头复合刚度随着剪力键间距的增大先增加后减小,剪力键间距介于1. 0D～1. 2D时,钢管桩整体受力性能最好。3)剪力键的最优设计间距始终在1. 0D附近,随着桩径的增加,剪力键的最优设计间距可适当减小。其研究成果为实际工程中钢管桩桩头剪力键的设计提供了重要的参考。     

钢管桩中剪力键分配系数的数值模拟

在深海工程中,一般采用剪力键连接钢管桩与码头上部结构,这一连接机制与剪力键的厚度、宽度、各键间距等因素有关,尤其是在多对键的情况下,各键间距是影响其受力机制非常重要的因素。目前,我国相关规范还未有系统的定论。采用ABAQUS软件,建立1/4段三维钢管桩轴向受力模型,并通过Gebman试验进行验证。结果表明:2对键的受力敏感区域为75～200 mm,3对键的敏感区间为100～150 mm;随着键数增加,敏感区间将受到压缩。     

美标抗震设计中钢管桩与上部结构连接的探讨

桩基与上部结构的连接形式一直是高桩码头设计中的重要一环。尤其是在码头抗震设计中,合理的桩与上部结构连接形式不仅能确保桩基与上部结构间力的有效传递,而且还能充分发挥结构位移能力,并对上部结构形成能力保护。我国桩基规范虽然对钢管桩与上部结构连接形式做了相关要求,但却没有提及具体的计算方法及地震作用下的设计要求。探讨美标抗震设计中几种钢管桩与上部结构连接形式。     

钢管桩与上部结构剪力键连接的破坏模式及设计方法

钢管桩与上部结构剪力键连接的设计方法,国内外相关规范尚无明确的规定,也没有完整的计算理论。基于现有研究,探讨钢管桩与上部结构剪力键连接的破坏模式,分析破坏机理;阐述钢管桩与上部结构剪力键连接的设计理论、设计方法,为完善剪力键连接的设计方法提供依据。     

一体式预制桩帽构件在装配式高桩码头中的应用

介绍了一种一体式预制桩帽的特点及设计方法，通过理论分析、数值模拟对桩帽结构、连接方式等进行研究。结果表明，为便于一体式预制桩帽的安装，码头一般采用全直桩，可通过桩内混凝土灌心提高整体侧向刚度。桩帽的结构设计可参照现行码头结构设计规范进行。桩帽与钢桩采用承插灌浆连接，灌浆料可采用超高性能混凝土，灌浆长度可按握裹力计算，计算方法可参考国外相关规范。对于轴力较大的情况，可在灌浆区域设置剪力键以增加黏结力。     

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。     

钢管板桩结构影响因素数值模拟分析

以苏丹某钢管板桩码头为例,运用PLAXIS 3D岩土有限元软件,进行钢管板桩结构内力的研究,并分别对土体内摩擦角、土体弹性模量、拉杆直径、钢管桩直径以及外力作用点等敏感因素进行分析,得出钢管板桩码头结构的受力特点,为类似码头结构内力分析和优化提供参考。     

钢管桩剪力键在内河码头中的运用

剪力键在深海工程中已广泛运用,但对于多个键情况下的受力机制尚不明朗,国内外还缺乏相关的规范对其进行较为详细的阐述。运用数值模拟的方法,参照果园港码头这一工程实例的结构尺寸,在轴向荷载的作用下,对多个剪力键的受力情况进行了尝试性的探索,相应的物模试验显示,其模拟结果精度较高。此外还得出各键之间受力的分配规律,并提出了分配系数这一概念。这一概念的提出,不仅为多对剪力键的设计提供了方向,也对其受力机制的分析与研究奠定了基础。     

吉布提牲畜码头结构设计方案比选分析

结合工程区域自然条件,从结构合理性、施工便利性、工程造价方面,对吉布提牲畜码头从钢管板桩方案、重力式沉箱方案、钢管桩方案、大直径钢圆筒方案等进行了多方案的比较分析,结果表明钢管板桩结构更具优势。文中同时对钢管板桩码头主要设计过程、计算方法和结果及常用软件进行了介绍。实践成果对类似工程的码头结构方案选择具有参考价值。     

长江中上游大水位差码头钢管混凝土桩基础设计

以湖北宜昌某码头为依托,探讨了钢管混凝土桩基中桩径、钢管壁厚、砼强度等级、排架桩数、排架横撑对码头结构位移的影响,为基于钢管混凝土桩基码头设计提供参考。     

高桩梁板码头结构设计分析

高桩梁板码头在沉桩地基的建筑过程中有广泛的应用。高桩码头结构可分为上部结构及下部的桩基础,其结构形式随着技术的进步也在不断发展中。最为明显的是下部桩基结构中钢筋混凝土桩、钢管桩、预应力大管桩的不断升级与改进。本文采用浙江腾云物流有限公司建造的3000吨级货运码头工程作为探讨案例,对高桩梁板码头的结构设计进行探讨分析及改进方法,以供参考。     

高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂导向块

高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂导向块,包括固定端、连接孔、液压伸缩杆连接端、液压伸缩杆连接孔、导向面,导向面外侧设有与半圆形滑轨相适配的凹形半圆。本实用新型的有益效果是:结构简洁、受力合理、制造成本低、安装方便,是一种直线型导向装置,导向块内侧通过连接件与连接孔实现与可伸缩旋转臂的刚性连接.     

提高高桩码头钢管桩桩基承载力的方法

确定和提高高桩码头钢管桩的承载力是工程界一直致力于研究的问题。结合多年来的高桩码头钢管桩基的施工工程实例,分析了钢管桩的受力机理,介绍了在同等条件下提高钢管桩承载力的方法。     

大管桩与上部结构直接连接方案的试验研究

大管桩与码头上部结构连接性能的好坏是推广应用大管桩的关键之一。根据大管桩的截面几何特征,本文提出了大管桩与码头上部结构之间用钢筋混凝土笼塞直接相连的连接方案,并从理论上提出了衡置桩、梁连接性能的刚接系数概念。通过试验研究得知,当钢筋混凝土笼塞长度大于管桩外径的1.5倍时,桩、梁间有良好的刚接性能,由试验资料表明,大管桩和梁用钢筋混凝土笼塞直接连接的型式是可行的。     

基于旧码头改造的钢管板桩结构静力分析

结合国内某港区散杂货泊位改造工程,对基于高桩码头改造所产生的新建钢管板桩结构进行数值分析。首先,建立数值模型,将传统板桩码头前墙结构受土压力作用的数值计算结果与理论计算结果进行比较,验证数值方法的准确性;其次,基于此数值方法建立研究土体边界选取的三维数值模型,分析土体的边界范围对码头结构应力的影响;最后,对钢管板桩结构进行运营荷载作用下的三维数值模拟,对结构的应力及位移进行分析。通过数值模拟及理论分析发现:在钢管板桩结构数值模型中,当土体边界达到60～80 m时,可以忽略土体的边界效应;在码头面设计荷载作用下,新建结构所受土压力和产生的位移小于传统的板桩码头结构。     

钢管板桩码头受力特性数值模拟计算与分析

针对钢管桩码头应用较为普遍,但钢管桩码头受力特性计算较为复杂的背景,本文以福建省泉州港秀涂港区某实例钢管桩码头为研究对象,通过建立二维、三维数学模型,详细分析了码头的受力特性与位移分布,最后对二维、三维数学模型的计算结果进行了对比。     

基于桩-土相互作用的内河架空直立式码头地震响应分析

采用有限元法,分别建立桩-土-码头结构模型、地基刚性假定的码头模型和工程计算简化的码头模型。通过模态分析和动力时程分析,得出3种码头模型的基频和水平位移最大值,以及码头立柱内力的最大响应值。研究表明:与地基刚性假定模型相比,由桩-土-码头结构模型所得的结构基频、水平位移最大值、立柱的剪力和弯矩值将会减小,轴力值基本不受影响;与工程计算简化模型相比,结构的基频、立柱的剪力和弯矩值将增大,但是水平位移最大值将减小,轴力值基本不变。     

煤、水泥矿渣码头钢管桩施工技术

钢管桩施工是码头项目施工控制中的重点,直接影响到整个项目工程质量。本文以某新建煤、水泥矿渣码头为案例,结合实际施工情况对码头钢管桩的施工工艺展开概述,并详细分析了钢管桩施工过程中沉桩的施工质量控制要点。     

钢管桩环形焊缝应力集中系数的数值研究

钢管桩广泛应用于海港码头结构中,很多情况下钢管桩需要由多根通过环形对接焊缝连接的管节组装而成。焊接热循环过程在焊缝处残留角变形,该变形将加重焊缝处应力集中程度,大大降低钢管桩的疲劳寿命。本文首先介绍现有板-板对接焊缝角变形应力集中系数计算公式。然后,建立包含角变形钢管桩环形对接焊缝的有限元模型。基于有限元模型,揭示管径参数对应力集中系数的影响规律,探讨板-板公式在钢管桩环形对接焊缝角变形应力集中系数计算上的适用性。本文的研究结果可为工程设计提供参考。     

地震作用下大型起重机与高桩码头耦合作用动力特性研究*

为了研究上部起重机对下部码头结构抗震性能的影响,基于所建立的起重机-码头整体结构的三维有限元模型,研究了不同峰值加速度以及近远场等不同地震动作用下结构的动力响应特征,分析了不同地震动作用下起重机的动力响应对下部码头结构动力特性的影响。研究表明：起重机对高桩码头结构的自振特性影响较大,使整体结构周期变长;考虑起重机时,码头桩顶弯矩极值大幅下降、剪力极值大幅下降的同时,其出现的位置也产生了明显的下移,进而将改变码头结构整体的破坏机制;近场地震动对结构的动力响应影响最大,对其弹塑性极限状态起控制作用。