桶式基础防波堤结构设计与施工BIM应用

针对桶式基础结构设计与施工数字一体化的问题,开展BIM技术在桶式结构设计与施工中的应用研究。以连云港徐圩港区4区围堤工程为背景,结合桶式基础结构设计规范,依托BIM技术,将桶式结构防波堤设计与结构计算相结合,给出了桶式结构族库构建和桶体结构BIM设计及扩展应用方法。基于该方法,开发了桶式基础结构BIM设计计算一体化软件,提出基于BIM设计成果的设计与施工衔接交互方法以及桶式基础结构施工安装监测可视化方法。提高了桶式基础防波堤结构设计与施工的质量和效率,为新型装配式桶式基础结构的推广奠定了基础。     

新型桶式基础结构防波堤主要施工技术

连云港徐圩港区防波堤直立段设计创新地采用了新型桶式基础结构——单桶多仓结构。通过对浮游稳定、无底模板工艺、桶体场内搬运、气浮负压下沉工艺的运用及自动化控制系统的研发,形成了成套施工技术。介绍该技术的应用,为该结构的推广应用提供技术支持。     

渤海单立柱桶型基础平台冰振分析

桶形基础平台是一种新型的海洋结构,由于目前对该结构的研究集中在桶基失效及承载力方面,其抗冰振性能还很模糊。文章基于对渤海单立柱式桶基平台的多年现场监测,发现其冰振加速度响应显著,明显高于导管架平台结构。利用谱分析方法对一实际桶基平台进行了冰振疲劳寿命分析,计算结果表明,关键点疲劳寿命符合规范要求。最后,提出此类结构冰振抑制策略,为其结构抗冰设计提供依据。     

海上风电桶型结构安全与基础承载力计算

为了研究海上风电桶型结构型式与地基承载力特征,基于有限元建立吸力桶结构与地基的三维数值模型,采用有限差分法计算风电结构与海床地基的变形与屈服,分析不同荷载模式下结构变形与荷载的变化关系,以及地基基础的极限承载特性,通过研究单一极限荷载(水平荷载、竖向荷载、弯矩)作用下桶型结构的变形、安全稳定性以及地基的极限承载特性。研究结果可为海上风电场吸力桶结构的设计与选型、安全运行以及地基长期稳定性提供参考。     

三浮体式海上风电基础结构响应研究

采用SESAM软件包对一种三浮桶式海上风电基础结构进行了运动响应计算。采用GeniE模块建立了该三浮桶海上风电基础结构的结构模型和水动力模型,并在HydroD模块中进行了组合载荷以及运动响应的计算,对其水动力特性进行了分析。在其中的波浪载荷计算过程中,采用基于三维水动力理论的设计波方法。     

淤泥质海岸桶式结构设计

位于淤泥质海岸上构筑物的设计技术难点之一就是选择何种结构形式以实现工程建设目标。桶式结构可以回避海上软土地基处理技术难点,是适合于淤泥质海岸的一种新型结构。介绍该新型桶式结构在应用中的结构选型、结构稳定性验算和结构设计方法以及工程应用情况等,可供类似工程应用时参考。     

吸力桶与圆沉箱整体预制式新型离岸深水码头*

为了开发能够更好地适应软土地基和恶劣波浪条件的离岸深水码头，结合吸力桶和圆沉箱的优点，提出了吸力桶与圆沉箱整体预制式新型离岸深水码头。阐述其结构组成、平面布置和施工工艺，分析了其承载特性。该结构靠岸侧可布置泊位、靠海侧可兼做防波堤，抗浪能力强，具有承载性能好、结构刚度大、耐久性好、费用省和对环境影响小的优点，应用前景广泛。相比无隔舱的吸力桶，此新型结构通过设置内圆桶和内隔板，抗滑和抗倾覆能力大幅提高。贯入损伤对基础安装就位时的承载力有比较明显的降低作用，建议在设计中考虑。     

水平荷载作用下桶式基础结构稳定性研究

桶式基础防波堤结构应用于深厚软土沿海工程中的实例越来越多,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。通过物理模型试验和数值模拟相结合的方法,探讨了桶式基础防波堤的稳定性问题,通过物理模型试验验证数值模型中的土体参数,再通过数值模型研究土体参数对结构承载力和位移的影响规律,以及结构埋深对结构承载力和位移的影响规律;数值模型的计算结果表明,淤泥的弹性模量对位移起到控制作用,特别是对低弹性模量的土体,影响更为敏感;对于承载力,淤泥摩擦角和黏聚力都有着显著影响,增大摩擦角和黏聚力对结构承载力的提高有显著作用。通过变化桶式基础的埋深,发现桶式基础底面达到承载力高的土层表面,对提高承载力有显著效果。研究成果可为工程设计和优化提供参考。     

徐圩防波堤工程桶式基础结构设计

桶式基础结构是一种新型防波堤结构,目前尚没有成熟的设计标准和施工工艺。结合连云港徐圩防波堤工程, 介绍此结构的设计荷载工况、结构模型试验、有限元分析方法、配筋方法。通过对比土体-结构相互作用模型和简化独立 桶体模型,说明两种分析方法的优劣。以实例对比说明中国规范和美国混凝土学会ACI 318规范关于双向板裂缝宽度的计算 方法。     

徐圩防波堤工程桶式基础结构设计

桶式基础结构是一种新型防波堤结构,目前尚没有成熟的设计标准和施工工艺。结合连云港徐圩防波堤工程,介绍此结构的设计荷载工况、结构模型试验、有限元分析方法、配筋方法。通过对比土体-结构相互作用模型和简化独立桶体模型,说明两种分析方法的优劣。以实例对比说明中国规范和美国混凝土学会ACI 318规范关于双向板裂缝宽度的计算方法。     

沉入式新型桶式防波堤抗倾滑移定性计算

作为一种轻型直壁式防波堤结构,在波浪荷载作用下,新型桶式防波堤抗滑移稳定性是这种桶式基础结构稳定性计算的重要部分,由于这种桶体结构的复杂性,规范中尚未提出针对这种新型结构的抗滑稳定性计算方法。假设沉入较深土层的桶式防波堤极限状态下的抗滑稳定性主要由桶壁土压力、桶底土剪力、桶土自重维持,桶与土体看作一个整体,其工作原理与重力式挡土墙类似,在波浪荷载作用下桶体绕转动中心转动,陆侧桶壁为被动区域,海侧桶壁为主动区域。假定极限状态下桶体两端顶部分别达到被动土压力状态、主动土压力状态,同时在桶体底部土体剪力也达到极限状态。基于上述假设,通过解析的方式,建立了考虑桶体转动影响的三维桶式防波堤抗滑稳定性计算方法。     

桶形直立结构基础埋深与整体稳定的关系研究

为研究桶形直立结构作为护岸使用时基础埋深对整体稳定的影响,计算不同埋深时桶形结构的整体稳定抗力系数,并对箱桶底部的附加应力进行分析。分析计算结果以对桶形直立结构作为护岸使用的设计、施工等提出建议。     

单侧抛石回填下桶式结构监测分析

桶式结构在防波堤工程中已获得成功应用,为探讨该结构形式在更广泛的工程领域推广应用的可能性,通过分析连云港港徐圩港区防波堤工程桶式结构单侧抛石回填试验数据,总结单边加载条件下桶式结构的水平运动、转角位移、结构内力、周边土体压力、土体参数的变化规律,验证桶体结构具备在岸壁、围堰等主要承受水平作用的港口结构应用的条件。     

桶式防波堤离心模型试验

桶式基础防波堤结构在淤泥质海岸工程中的应用逐渐引起关注,但单桶多隔舱桶式基础结构的稳定性问题尚未得到解决。结合连云港防波堤工程,通过离心模型试验探讨波浪荷载作用下桶式基础防波堤结构的稳定性问题。采用拟静力和循环往复作用力两种方式模拟波浪荷载作用,分析试验结果,得出桶式基础防波堤结构在各个阶段中的变形稳定性状和可能的破坏模式,为工程设计优化提供参考。     

海洋工程桩-桶基础设计及颗粒流数值模拟

提出了新型的桩 桶基础的设计概念,并进行了上拔荷载作用下的数值模拟试验。桩 桶基础是桩和桶的结合,结合了桩基础、桶基础在海洋工程中体现的各自优势。通过颗粒流理论和PFC2D程序,应用细观力学的方法对上拔荷载作用下的桩 桶基础进行了模拟试验,研究了桩 桶基础在客观存在上拔荷载过程中土颗粒的分布及变化、土颗粒的位移与变化,基础的上拔位移与时步关系,土体受上拔荷载影响区域的范围及其变化。根据土颗粒的分布、颗粒的结构、颗粒的位移及其变化,基础位移与时步曲线的凸、凹变化表明了土体的稳定与破坏,判定了基础上拔时的土中滑动破坏面为锥体,综合确定了极限上拔承载力,对基础受荷过程中土颗粒细观结构变化,针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与宏观力学响应进行了初步研究并揭示了一些规律。     

关于防波堤施工技术的探讨

本文对一种新型的单桶多仓防波堤结构进行了研究.该新型桶式结构防波堤具有前期准备工作少、耗时少、不需要进行软土清理,对环境和水源的污染破坏程度小、施工成本低、美观性好等优点.该新型桶式结构防波堤在施工中可以把自动化控制技术、气浮负压下沉工艺、无底模板工艺和浮游稳定等技术融合运用,使施工技术更加完善.     

新型桶式结构冬季预制施工工艺

随着新型桶式结构在连云港港徐圩港区直立式结构防波堤工程中应用成功,该新型结构继续推广应用于连云港港30万吨级航道二期工程围堤项目。本项目因工程体量大、工期紧张,须进行冬季施工,本文主要介绍了新型桶式结构的冬季预制施工工艺,详细阐述新型桶式结构冬季预制施工的关键点。各项措施工艺切实有效,达到了预期效果。     

新型桶式结构防波堤桶间堵缝施工技术

连云港港徐圩港区防波堤工程东、西八字段在国内外首次采用了一种新型桶式基础结构作为防波堤堤身,单个桶体上筒体挡浪板间存在一定缝隙,由于后期吹填的需要,需要对桶间缝隙进行封堵,防止吹填淤泥从桶体间溢出增加吹填流失率。本文介绍了一种"模袋+钢管桩"堵缝结构型式及施工工艺,并检验了缝隙封堵效果,为类似工程提供借鉴和参考。     

桶式基础结构土压力分布规律

桶式基础结构是一种轻型结构,适用于承载力低的淤泥质地基,其稳定计算依靠桶体与土共同作用抵抗外荷载,因此土压力是桶式基础结构稳定计算的核心内容,其分布规律和大小对计算结果起到控制作用。通过模型试验结果验证了有限元模型参数取值的合理性,从而采用有限元数值模拟的方法,探讨了波浪荷载和回填荷载作用下,不同土层产生的主被动土压力分布规律,得到位移形式对土压力大小的影响、不同土层之间相互作用引起土压力分布形态的变化、理论公式的修正系数以及施工顺序对土压力分布形态的影响。研究成果明确了不同荷载作用和土层分布对土压力的影响规律,修正了主被动土压力的传统计算公式,为桶式基础结构稳定计算奠定了一定的基础。     

单桶九隔舱桶式基础构件预制模板设计与施工

在总结预制单桶九隔舱基础构件的施工实践基础上,根据其荷载组合和结构特点,提出模板设计与布置方式,并进行应力应变强度验算;详细研究了模板的安装步骤和施工工艺,并提出模板允许偏差、检测方法,提升了结构的预制与安装质量,为类似工程的设计施工提供参考。