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。     

桩靴贯入对群桩效应影响的模型试验分析

为评价桩靴贯入饱和软黏土对邻近水平受荷群桩群桩效应的影响，开展了1g条件下的模型试验。基于桩身应变测量结果得到桩身弯矩，对弯矩拟合后依据弯矩与剪力的微分关系得出近远桩桩头承担的剪力，进而依据修正Poulos方法得出在桩靴贯入过程中描述群桩相互作用的Y乘子的变化，并将考虑群桩效应后的群桩桩身弯矩与试验结果进行对比。研究表明在桩靴贯入过程中，群桩近远桩桩头承担剪力发生变化：远桩桩头承担荷载增大、近桩桩头承担荷载减小。桩靴贯入使Y乘子减小，考虑群桩效应后，弯矩预测结果与测量结果较为接近。     

钢管桩剪力键连接机制研究进展

钢管桩是高桩码头的主要结构型式之一,尤其是在深海中应用十分广泛。目前码头工程中一般采用剪力键连接钢管桩与码头上部结构,其连接机制与剪力键的尺寸、间距密切相关。发展至今,取得了丰富的研究成果,但仍存在一些技术难题。本文基于国内外大量文献资料,从理论研究、模型实验、物理模型三个方面对二者的连接机制进行系统地阐述,并提出了下一阶段所需要重点研究的问题,为后续剪力键的研究打下基础。     

薄壁钢管桩强风化岩层穿透性能研究

结合东非某工程12 mm壁厚钢管桩沉桩实践,总结薄壁钢管桩在强风化岩层的沉桩规律,得出以下结论:钢管桩进入标贯击数50击的强风化珊瑚石灰岩面时,其贯入度为21.5~28.3 mm击。桩尖位于强风化岩层时液压锤能量传递系数最大可达94.5%,薄壁钢管桩进入强风化珊瑚石灰岩持力层最深可达7.1 m,此时贯入度为1.5 mm击。基桩D1和E1高应变结果显示,薄壁钢管桩桩尖进入强风化岩层3.7 m时,端阻力值增加明显趋缓,此时比刚入岩端阻力值增加30.8%~32.8%。     

螺旋钢桩抗拔特性的现场试验研究

根据螺旋钢桩现场抗拔试验中61根试验桩的监测数据绘制Q—S曲线,推算各类桩型的平均极限承载力,分析桩长、叶片数量、叶片间距、首层叶片埋深、叶片直径等参数对螺旋钢桩极限抗拔承载力的影响,试验结果表明螺旋钢桩的极限抗拔承载力随桩长和叶片直径而增加,叶片间距和首层叶片的埋深均存在临界点。分别通过慢速加载法和快速拉拔法测试螺旋钢桩桩极限抗拔承载力,快速拉拔法测得的极限承载力平均值约为慢速加载法极限承载力的2．0倍。     

钢管桩超深入岩陆上打桩工艺的研究与应用

梁板式高桩码头作为中南美洲地区广泛采用的码头结构型式,其有着结构轻,受力明确,减弱波浪的良好效果。钢管桩桩基作为码头承载受力终端,桩基的入岩深度及承载力对码头整体质量起着决定性作用,尤其是在10万吨以上的码头中,桩基具有入岩深度大、桩基承载力高等特点,但往往受地质影响,钢管桩桩基在打设过程中很难同时达到这两项指标,打桩过程中受岩层影响易出现桩底变形及无法打设至设计底标高的问题。本文以巴拿马科隆集装箱港口(PCCP)项目为例,主要介绍高桩码头桩基在需要超深入岩的施工中,采用陆上预旋挖再打桩的工艺,为高桩码头钢管桩超深入岩施工提供了新思路,为类似工程提供了借鉴意义。     

开口钢管桩桩基承载力桩端部分计算方法探讨

港口工程类设计规范中未明确给出开口钢管桩的桩基承载力计算方法,设计中常参考JGJ 94—2008。建立桩周全部土体与钢管桩蔽塞效应间的关系,并通过实际工程试验加以验证,为开口钢管桩桩基承载力桩端部分计算方法提供新的思路。解决了“JGJ 94—2008《建筑桩基技术规范》中给出的,桩基承载力计算方法中对桩端蔽塞效应系数的计算仅考虑桩端进入持力层的深度,而忽略了持力层以上土体对桩端蔽塞的影响”的问题。     

上海地区提升大直径钢管桩承载力的措施研究

针对上海地区某高桩墩台工程采用大直径钢管桩桩基承载力无法满足设计要求的问题,采用优化桩尖结构设计提高桩基承载力,通过高应变动力试验分析及与现行规范的对比,证明该结构能有效提升桩基极限承载力和闭塞效应,可为上海地区类似工程的桩基设计提供参考。     

开口钢管桩桩端土闭塞效应的初步探讨

港口工程中经常使用大直径钢管桩基础,如何考虑开口钢管桩桩端土的闭塞效应是港口桩基设计中经常遇到的技术问题.结合北方某港改造工程中开口钢管桩的施工实践,将高应变动测试桩的统计资料所反映的开口钢管桩承载力桩端闭塞效应和相关规范的推荐方法进行对比分析,可为类似的工程的桩基设计提供借鉴.     

极密实粉细砂层大直径钢管桩桩基参数分析

现行桩基规范缺少极密实粉细砂层桩端阻力和桩侧阻力的规定。结合某海港工程钢管桩基静载及高应变检测,探讨大直径钢管桩在极密实粉细砂层中的桩侧阻力和桩端阻力。高应变检测结果显示,极密实粉细砂层单位面积桩侧阻力范围为93～120. 01 k Pa,平均值为106. 6 kPa,1 500 mm钢管桩桩端阻力范围6. 742～6. 845 MN,平均值6. 780 MN。针对国内外规范对桩基承载力的估算计算结果进行分析,建议极密实粉细砂层桩侧阻力值取90～120 kPa,桩端阻力值取8～12 MPa。     

开口钢管桩竖向承载力计算方法*

开口钢管桩存在复杂的土塞作用,准确地计算其承载力是工程设计的关键。介绍了开口钢管桩的承载机理、土塞效应以及部分国家和地区的承载力计算方法,包括总竖向承载力、侧阻力以及端阻力的计算方法。列举了一工程算例进行对比分析,可为工程设计提供一定的参考。     

大直径开口钢管桩竖向承载机理

大直径开口钢管桩因土塞形成闭塞效应以及挤土效应降低,其竖向承载机理远比预制混凝土打入桩复杂。以某港口工程大直径开口钢管桩试桩结果为基础,结合现行港口工程桩基规范,研究大直径开口钢管桩竖向承载机理,从受力和承载性状入手,分析大直径开口钢管桩桩径对闭塞效应、挤土效应降低对侧摩阻力、以及闭塞效应对桩端阻力的影响。     

PHC管桩抗剪试验研究

针对国内PHC管桩在水运工程中应用广泛但受剪承载能力计算方法尚未明确统一的情况,对3根直径800 mm、壁厚110 mm的PHC800B110-5型管桩进行抗剪试验研究.通过观察受剪状态下的裂缝开展、挠度变形、破坏状态,分析剪跨段桩身最大主应力、最大剪应力和主应力角度;研究试验桩的受剪破坏过程,得到试验桩的抗裂剪力和极限剪力.从试验结果可知,管桩在开裂之后到发生破坏仍然具有一定的承载能力.     

循环荷载下大管桩抗裂性能试验研究

大管桩由于具有较高的极限、抗裂弯矩值,在基础工程中得到广泛应用。在近海工程中,由于桩基受到长期波浪、水流或靠船撞击等水平动力荷载,因此必须考虑大管桩的疲劳性能。通过循环荷载下的抗弯试验对D1200B32-2型大管桩进行抗裂性能研究,得到了试验样本的疲劳损伤变化并利用lgS-lgN曲线预测疲劳极限弯矩值,为大管桩的疲劳强度设计提供一定的参考。     

预制型芯柱嵌岩桩设计与施工若干问题探讨

嵌岩桩作为一种比较特殊的桩基础形式,其施工工艺控制要求对嵌岩桩设计至关重要。结合工程实例经验,针对预制型芯柱嵌岩桩设计与施工过程中关于选取预制桩斜率、控制终锤贯入度、规定孔内沉渣厚度要求、确定泥浆指标等问题,通过列举分析工程实例、试算轴向承载力及分析规范计算公式,得出了预制型嵌岩桩设计过程中关键参数的取值注意要点及建议值,此外还给出了施工常见问题及处理措施。     

风化岩层中开口钢管桩沉桩性状*

终锤贯入度、桩端持力层和极限承载力是保证基桩施工质量的要素。采用高应变全程动测试桩研究不同壁厚开口钢管桩在珊瑚礁灰岩地质中的沉桩性状,主要包括测试承载力、沉桩贯入度、打桩应力以及桩身传递能量等关键参数,并通过分析480根开口钢管桩的沉桩规律,得出以下结论:基桩持力层应选择强风化珊瑚礁灰岩,终锤判定条件应同时考虑终锤贯入度和入强风化岩深度2个指标。     

应变测量在海上桩基静载试验中的应用

原位试验是获取桩基设计参数和了解桩基力学行为最客观、可靠的方法.在进行海上桩基静载试验时,通过预先设在钢管桩上的电阻应变片进行应变测量,获得桩身在各土层中应变的变化,从而获得桩身轴力的变化、分析桩-土间的荷载传递规律,测定各土层的桩侧摩阻力、桩端阻力和水平荷载作用下桩身弯矩的分布规律.     

耦合三维地层模型的复杂高桩结构桩基设计

针对复杂高桩结构桩基设计的空间问题和传统地质资料的表达不足,为信息化、可视化管理桩基,提出了建立桩基信息数据库;基于工程区域的多源地形、地质数据,引入三维地层建模技术,建立了复杂高桩结构的三维地层耦合模型,并实现桩基和地层的三维重建、碰桩检测、桩位优化、持力层的选取、桩长及轴向承载力计算、桩位自动绘制等可视化辅助设计功能,极大提高了复杂高桩结构桩基设计的效率与水平。     

大管桩沉桩过程中桩头破损原因及对策

预应力混凝土大直径管桩具有强度大、承载力强等性能,常应用于海洋与海岸工程的桩基结构。但是在沉桩施工过程中,常出现桩头破损的情况。结合工程实例介绍大管桩沉桩过程中出现桩头破损的原因及对策。     

中外钢管桩内力验算方法对比

钢管桩作为一种多轴对称的钢结构,性能稳定,受力机理相对明确,在国内外港口工程中主要用于高桩码头的基础结构和板桩码头的主体结构。通过对比研究国标、欧标、美标API和美标AISC共4种国内外规范对于钢管桩内力验算方法,探究4种规范验算方法的差异性,为海外港口工程钢管桩内力验算方法选取提供参考建议。以某港口高桩墩台结构为例对比4种规范钢管桩内力验算方法,结果表明:1) AISC规范计算结果最小,即其充分考虑发挥结构的性能,偏安全。2)欧标计算的结果最大,相对保守。3)国标和API规范计算结果介于AISC规范和欧标之间。