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。     

用于横向受载桩设计的一种半解析算法

在横向受载桩的设计中,必需考虑桩顶位移和桩内最大弯矩。文章提出了一种新的用于计算单桩横向受载的半解析方法。它以简化的p-y土壤响应理论为依据,描述了用于粘土中单桩这种解析方法,将这种方法的预报结果与m法、有限差分法的计算结果进行了比较,发现弯矩分布符合得很好。     

基于p-y曲线法对可伸缩桩侧向承载力的研究

本文提出一种适用于浅水域平台的新型定位装置,具体来说,是在平台上布置一定数量的可伸缩桩来插入海床以抵抗平台受到的外部载荷。本文主要基于有限元方法,通过Abaqus软件对该定位装置的可伸缩桩的侧向承载能力进行数值计算研究。分别用三维有限元法和p-y曲线法分析桩的位移响应,验证了p-y曲线法的准确性。比较3-4-5-6 m可伸缩桩与3 m和4 m桩径均匀桩的侧向承载力,结果显示3-4-5-6 m可伸缩桩承载力与4 m桩径均匀桩相近。通过模型试验获得平台的水平方向水动力载荷并分析可伸缩桩的动力响应。本文通过数值计算得出该新型定位装置的可伸缩桩侧向承载力表现较好,该定位装置值得进一步研究并考虑用于工程应用中。     

高速列车复杂结构焊接变形数值模拟

提出基于平均温度曲线法的高速列车复杂结构焊接变形快速数值模拟方法.针对A7N01铝合金平板对接多道焊,分别采用移动热源法和平均温度曲线法模拟焊接过程,将两种计算方法得到的焊接变形和残余应力的模拟值与实测值比较,验证平均温度曲线法替代移动热源法的可行性.结果表明:平均温度曲线法计算的焊接残余应力和变形与移动热源法计算结果基本一致,两种方法的计算结果与实测值比较吻合,因此,可以采用平均温度曲线法替代移动热源法模拟复杂结构的焊接过程.针对高速列车枕梁,基于平均温度曲线法模拟了枕梁焊接过程,枕梁焊接变形的计算值与实测值变形趋势一致,计算的变形值误差在10%以内.     

中美欧规范钢管桩抗拔承载力设计对比

海洋工程中,钢管桩是最广泛应用的桩型,钢管桩抗拔承载力的计算是桩基设计的一项重要内容,海外基桩抗拔承载力设计主要参照美国石油协会API RP 2A-WSD规范和欧洲规范EN1997-1。系统阐述了这两个规范与中国建筑桩基技术规范、码头结构设计规范抗拔承载力计算方法的异同,并结合实际工程计算钢管桩的抗拔承载力。对比各种方法的计算结果发现:1)在以黏性土为主的地层中,建筑桩基技术规范的计算桩侧阻力值与实测值偏差最小。2)在以黏性土、砂土为主的地层中,建筑桩基技术规范、API规范的计算值与实测值偏差最小。3)单桩抗拔承载力设计值参照EN规范的计算值最小。4)可参考《建筑桩基技术规范》、Michael Tomlinson所述方法进行软岩侧阻取值。     

考虑桩土相互作用的高桩梁板式码头pushover加载模式研究

通过对某梁板式高桩码头实例进行建模分析,采用p-y曲线法考虑桩土相互作用,研究不同加载模式对高桩码头pushover分析的影响。分析对比5种加载模式的受力、位移变化等特性,并与时程法计算结果进行对比。结果表明,桩基屈服顺序主要受到桩的斜度和倾斜方向的影响,均匀分布加载模式反映了结构弹塑性阶段的上限。对时程法计算结果综合分析表明,集中力加载模式和SRSS模式与时程分析结果符合较好。     

横向荷载群桩效应分析

在大量单桩、群桩模型试验的基础上，分析了水平受载群桩桩土作用机理，探讨了水平荷载作用下群桩的影响因素。采用弯矩函数拟线法，绘制了试桩P-Y曲线，通过对单桩、群桩P-Y曲线的分析比较，提出了合理、可靠、方便、实用的群桩效应计算方法，计算结果与实测值相吻合。     

柔性靠船桩在码头升级中的应用及优化设计

对于柔性靠船桩与码头之间是否需要设置护舷,前沿有护舷的柔性靠船桩计算方法等问题仍需要进行研究。采用Abaqus有限元软件对两侧均有护舷的钢管靠船桩进行分析,认为靠船桩宜采用p-y曲线法,内侧护舷按非线性弹簧进行分析计算,并结合工程实例对靠船桩进行优化设计。结果表明,内侧护舷的设置有助于降低靠船桩内力;钢管桩采用高强度钢材,采取局部加强能显著提高靠船桩性能。     

海上风电基础ANSYS数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,实现了海上风电基础的多途径数值模拟.重点针对桩土相互作用,阐述了采用m法、p-y曲线法及接触单元法构建数值模型进行计算的流程,介绍了常用单元类型及其属性.通过工程算例,对几种桩土分析模拟方式的有限元计算结果进行了比对分析,为海上风电单桩基础的设计、施工提供了理论依据和参考资料.     

m法与p-y曲线法在高地震烈度区长桩基码头设计中的对比研究

在高地震烈度区,地震会造成桩基码头等海工建筑物的破坏,并难以修复。码头桩基础设计中桩土作用应用较多的为m法和p-y曲线法,m法考虑土体水平抗力系数与深度成线性关系,而p-y曲线法考虑土体的非线性因素。本文以长桩基码头为例,运用SAP2000有限元软件,采用两种方法对地震工况下码头桩基进行了内力及位移分析。结果表明,在地震工况下,采用m法不能很好的考虑到非线性土体问题,建议采用p-y曲线法。     

中外斜坡堤胸墙波浪力计算对比

斜坡堤胸墙对于减轻越浪危害至关重要,国内外各胸墙波浪力计算方法的结果差异较大。基于国内外几种斜坡堤胸墙波浪力计算方法,结合工程案例和试验数据进行对比研究。结果表明:1)特定条件下,我国规范计算的水平波浪力压强分布高度远小于Jensen法和Pedersen法结果,后两法计算结果与实测高度一致。2)Jensen法和Pedersen法计算的水平波浪力及浮托力均比国内港工方法大,也大于实测值。3)港工规范计算的总水平波浪力比实测值小,其计算出的浮托力与实测值较为接近。4)Jensen法考虑了掩护棱体肩台高度的作用,Pedersen法考虑了掩护棱体肩台高度与宽度的影响。此二法考虑得相对全面,但其按深水波长计算0.1%超越概率的波浪力,计算结果偏于保守。5)建议重要工程以模型试验结果为准。     

埕岛海域浅层粉土土质对桩基工程影响分析

为了分析研究埕岛海域浅层粉土土质对桩基工程的影响,建立模型进行试验,求取粉土地基独立桩基的p-y曲线和t-z曲线,并将试验得到的p-y曲线与目前海洋工程设计依据中国船级社《浅海固定平台建造与检验规范》使用的p-y曲线进行对比分析,发现原设计使用的p-y曲线较为保守,为下一步海洋工程优化设计提供技术数据。     

双排板桩间土压力计算方法及其应用

现有双排板桩间土压力的计算大都直接采用经典土压力公式,没有综合考虑桩间土与板桩之间摩擦力的影响.针对以上问题,根据极限平衡理论,考虑桩间土与板桩之间摩擦力、桩间宽度的影响,得出了双排板桩间土压力的计算方法.对其进行拓展,使之能应用于黏性土、非黏性土、不可压缩基础、可压缩基础上.随着板桩间宽度的增加,该方法计算出的土压力呈曲线分布,渐近线接近于垂直线,土压力值的大小接近于朗金公式.经与有限元软件Plaxis的结果对比,土压力计算结果趋向性相同,土压力计算值基本一致,证明该计算方法基本合理可靠、结果可信.     

饱和砂土振动液化过程中桩的响应数值模拟

首先通过桩土相互作用的振动台模型试验模拟饱和砂土的振动液化过程,并实测桩身应变等数据,为数值计算提供可供比较的试验数据;其次依据饱和弱化土层p-y关系,利用拟静力计算方法,应用温克尔地基梁模型数值模拟饱和砂土振动液化过程中桩身弯矩。通过拟静力计算结果和试验结果的对比分析,认为当桩顶惯性力的折减系数为0.6时,数值模拟结果成立。     

乘潮水位估计的逐时潮位统计法

针对海岸港口的乘潮水位计算问题,提出了逐时潮位法计算给定延时和保证率条件下的乘潮水位。该方法从潮位过程线上读取逐时潮位观测资料对应的持续时间,按潮位和延时分组进行二维统计,从统计结果中抽取所需计算延时的潮位序列,根据序列绘制累积频率曲线得到所需保证率的潮位值。该方法与规范法的计算结果相差不大,但在绘制累积频率曲线能减少约50%的计算量,将有效减少机时,提高工作效率。通过该方法计算得到了日照港年和季的乘高潮水位,计算结果表明船舶在乘潮进入日照港时,需特别考虑季节因素的影响。     

一种基于邦戎表的船台下水计算程序开发与应用

为了简化船台下水计算,直接使用邦戎表代替型值表作为参数,并运用贝塞尔拟合曲线方程的方法计算排水量来提高计算精度,通过计算实例和实测数据验证程序的准确性和实用广泛性。     

一种减小中拱中垂对测深表影响的方法

针对实船测试数据反映出的中拱、中垂变形会对测深表的精度产生影响的问题,采用曲线拟合的方法精确计算船舶的实际倾斜状态,计算结果表明,使用经过曲线模拟推导出的纵倾修正公式后,计算的舱容数据更接近实际情况。通过这种方法可以有效减少中拱中垂对测深表的影响。     

海上风电大直径单桩基础固有频率影响因素的数值分析

针对海上风电整机结构其低阶固有频率的控制问题,基于有限元分析技术开展小直径桩土相互作用的数值模拟分析,与试验结果、API规范计算结果进行对比,验证了数值模型的适用性,分析大直径单桩结构桩内土芯、冲刷深度、表层土置换措施对整机固有频率的影响,结果表明,基于有限元实体单元计算所得一、二阶整机固有频率要明显大于传统p-y方法计算结果;桩内土芯对一、二阶整机固有频率影响很小;在一定范围内,随着泥面冲刷深度的增加,一、二阶固有频率降低不明显,认为传统p-y方法对于大直径单桩的适用性有待研究;在实际工程设计中,桩内土芯的影响可忽略;对于大直径单桩,在一定范围内可以忽略冲刷的影响。