基于ANSYS/LS-DYNA的PHC-钢管组合桩高应变检测数值模拟研究

PHC-钢管组合桩因其耐腐蚀、承载强、贯入性能好等优点在工程中广泛应用,但它是由两种桩拼接而成的非标准桩,难以严格按照规范测量评定。本文结合ANSYS/LS-DYNA软件对PHC-钢管组合桩高应变动测法进行数值模拟,构建桩土相互作用的动力有限元模型,采用三种检测法计算对比单桩承载力。结果表明:CASE法和实测曲线拟合法的结果与静载法误差较大,继而提出的改进阻抗公式极大降低了误差。改进后的高应变法能有效反映桩承载力,为桩基检测提供了依据。     

基于ANSYS/LS-DYNA的PHC-钢管组合桩低应变检测可行性研究

PHC-钢管组合桩因承载能力高、自重轻、对地质适应性好等优点在工程中广泛运用,但因其所处地质条件复杂、施工条件等因素,对于PHC-钢管组合桩这种地下隐蔽工程的检测不易,传统的桩基动测法对于其完整性检测的适用性尚未可知。文章采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对PHC-钢管组合桩无缺陷状态以及上部PHC管桩出现破裂、上部PHC管桩与下部钢管桩脱开状态这两种典型缺陷状态进行模拟分析,探讨了低应变反射波法对于检测PHC-钢管组合桩缺陷的适用性,可为工程实际提供一定的参考依据。     

PHC-钢管组合桩在潍坊地区沿海港口建设中的应用

在中小型高桩码头设计中,PHC预制管桩具有良好的抗腐蚀性和较高的承载力,应用较为广泛,但其穿透能力和耐打击能力较弱。如山东潍坊沿海地区地层中普遍存在一层埋深浅、厚度大、标贯高的粉砂层,该土层使沉桩施工较为困难,因此提出PHC-钢管组合桩方案。结合某河口区5 000吨级多用途码头的桩基变更设计,从桩基设计、有限元分析、静载荷试验、高应变检测方面综合论证方案的合理性,并进一步提出桩基桩端承载力折减系数,为该地区同类项目桩基垂直承载力计算提供了一定的依据。     

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。     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。     

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。     

波流作用下钢管桩动力响应的数值模拟

在港口工程和海洋工程中,钢管桩施工就位后就会受到波浪和水流荷载的作用,钢管桩在波流荷载下的动力响应对结构安全有重要影响;尤其是在上部结构没有完成时,桩只能靠自身结构承受这些荷载。文中选用改进的JONSWAP型谱模拟不规则波浪,根据莫里森公式计算作用于桩上的随时间变化的波流荷载,利用有限元法并结合newmark方法,得到钢管桩的结构内力和变形在时域内的变化。利用以上模型对一栈桥钢管桩进行了波流荷载作用下的动力响应分析,对于评估钢管桩的结构设计具有重要的参考价值。     

高应变动力测试技术在钢管桩检测中的应用

结合工程检测实践论述了高应变动力测试技术在钢管桩检测中的应用,并对高应变动力测试技术的实际应用进行了探讨。     

PIT低应变检测在螺旋压浆桩中的应用

从从理论上分析了PIT低应变检测竽螺旋压浆桩的可行性，通过抽芯对比及在工程中的大面积普查检测，提出了该类桩在检测时应注意的若干问题。     

等壁厚钢管桩横向焊缝应力集中系数的数值模拟

大型海洋工程结构多常用钢管桩,在钢管桩的制作和安装过程中通常会产生环向对接焊缝,由管节偏位引起的环向焊缝应力集中现象是焊缝疲劳热点应力评估和焊缝疲劳安全分析的重要影响因素.通过实用近似分析方法,研究在轴向拉力和平面内弯矩单独作用下等壁厚对接焊缝应力集中间题,得出等壁厚拉弯构件对接焊缝应力集中系数的近似计算公式;根据对钢...     

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。     

低应变反射波法在灌注桩桩身完整性检测中的应用

低应变反射波法是基桩完整性检测最常用的方法之一。文章中论述了桩基动力检测中的低应变反射波法的基本原理、检测注意事项及检测数据的采集与分析,结合淮南市某矿选煤厂原煤仓灌注桩检测说明了低应变反射波检测的适用性,能为类似工程桩基检测提供参考与借鉴。     

桩基低应变检测波型分析及桩身完整性判别

根据桩基体系中桩顶、桩身、桩端等各部位反射波的特征,分析产生离析、夹泥、缩径、断裂、扩径差异等缺陷的原因,探讨各类型缺陷的处理措施,建立同相反射波和反相反射波的判别标准。通过对大量现场检测资料的分析,验证判别标准的合理性和适用性,该方法对提高桩身完整性判别检测的精度有较大帮助。     

基桩质量的低应变检测

介绍了桩基一维波动方程理论 ，及用低应变桩身完整性检测仪检测基桩质量的方法，并结合工程实例对测试的速度波形进行判读和解释。     

基桩质量的低应变检测

基桩质量的低应变检测技术是波动方程理论和计算机技术相结合的产物，该检测技术已在世界各地的许多桩基工程质量检测中得到应用。本文介绍桩基一维波动方程理论，以及用低应变变标语身完整性检测仪检测基桩质量的方法，并且结合工程实例对测试的速度波形进行判读和解释。     

基桩高应变动力测试在钢管桩中的应用

在缺少静载压桩试验条件时,通常采用基桩高应变动力测试提供单桩承载力。CASE法与CAPWAPC法(曲线拟合法)是最常用的两种基桩高应变动力测试方法。本文主要阐述了CASE法与CAPWAPC法在钢管桩中的应用。     

PLAXIS数值模拟在分离卸荷式钢管板桩码头计算中的应用

选取加纳某钻井设备维修码头为工程实例,利用国际岩土有限元软件PLAXIS软件对分离卸荷式钢管板桩码头进行平面二维与空间三维有限元分析。探讨和对比了该新型码头结构在二维和三维模拟中与土体间的相互作用、前板桩与卸荷平台下桩基的内力与变形、拉杆的拉力等,同时对比了2D与3D简化模型的计算结果,找出不同计算模型下的差异与特点,提出若干模型简化的建议,为其他类似结构计算提供参考。     

钢管板桩组合三维设计及拓展应用

针对自动化码头钢管板桩组合设计中存在的基础交叉多、桩基建模难、桩长随地质变化、模型属性字段缺失、桩基编码难等问题,开展了基于BIM技术的钢管板桩组合三维设计及拓展应用。采用协同设计的方式以及软件中模块化编程工具进行二次开发的方法,实现了桩基的冲突检查、模型批量创建、桩长的实时修正、桩基属性的外部驱动添加以及桩基编码的分类补充等功能,减少基础之间的交叉和设计错误、提高三维设计的效率及三维模型的使用价值,使BIM技术在自动化码头管板组合设计中的应用更加具有价值。     

低应变反射波法在大直径超长PHC桩PIT检测中的局限性

结合国外某工程应用低应变反射波法检测大直径超长PHC桩的实践,通过低应变反射波法、孔内成像法和高应变动力检测法的现场检测结果的对比,分析低应变反射波法在大直径超长PHC桩检测中的局限性,应与高应变法和孔内成像法检测技术相结合,以准确判定PHC桩的完整性。