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。     

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。     

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%。     

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。     

PHC钢管组合桩在复杂地质条件港口中的应用

针对当前复杂地质条件下PHC管桩沉桩困难问题，以三亚某公务船码头工程为依托，结合PHC管桩和钢管桩的优点以及相关行业规范确定了PHC钢管组合桩的结构形式。针对PHC钢管组合桩的特点，从穿透较厚砂层角度出发，通过结构计算软件以及相关规范公式给出码头结构极限承载力状态，对结构计算、受力特性与桩基检测结果进行分析，提出桩基改进措施和沉桩控制条件，得出满足工程设计要求的PHC钢管组合桩。结果表明：该种PHC钢管组合桩方法满足桩基承载力及应变要求；PHC钢管组合桩在穿透较厚砂层的条件下技术可行、经济合理。     

PHC钢管组合桩在复杂地质条件港口中的应用

针对当前复杂地质条件下PHC管桩沉桩困难问题，以三亚某公务船码头工程为依托，结合PHC管桩和钢管桩的优点以及相关行业规范确定了PHC钢管组合桩的结构形式。针对PHC钢管组合桩的特点，从穿透较厚砂层角度出发，通过结构计算软件以及相关规范公式给出码头结构极限承载力状态，对结构计算、受力特性与桩基检测结果进行分析，提出桩基改进措施和沉桩控制条件，得出满足工程设计要求的PHC钢管组合桩。结果表明：该种PHC钢管组合桩方法满足桩基承载力及应变要求；PHC钢管组合桩在穿透较厚砂层的条件下技术可行、经济合理。     

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。     

钢管板桩码头中桩锤的选择与应用

对一种新型的板桩码头结构形式——钢管板桩结构的打桩施工进行了详细的阐述,通过钢管板桩组合结构在巴基斯坦QICT-2项目中成功应用的实例,对如何针对钢管板桩组合结构和当地特殊的地质情况选择合适的桩锤进行了分析和实例验证,为类似项目的实施提供了参考。     

钢管板桩结构有限元计算方法

结合巴基斯坦QASIM港国际集装箱泊位二期扩建工程,介绍一种新型板桩结构——钢管板桩码头,并介绍采用有限元软件ANSYS和商业软件WALLAP对钢管板桩码头的结构模拟的计算方法,将实测工程实例与WALLAP计算结果对比,验证了数值计算方法的准确性。     

TSC管桩高应变测试适应性研究

通过一定的检测手段及时发现问题对控制工程质量非常关键。对于常规预制桩,国内相关完整性和承载力检测手段相对较为成熟,也有多种检测标准或规范,但对TSC桩这种特殊桩型,质量检验标准、质量检验手段尚不明确,也缺乏相关标准规范,在一定程度上阻碍了TSC桩的推广应用。提出适合水运行业TSC管桩波动方程的计算方法,并结合现场试验和数值模拟对采用高应变法测试TSC单桩承载力的可行性进行论证,研究结果表明采用高应变法测试TSC桩身完整性和单桩承载力是可行的,在开展TSC桩高应变检测时,测量传感器安装在钢管上、混凝土上均可。     

LNG接收站大直径钢管桩内取水泵站优化研究

采用三维有限体积法和无结构网格,对不同进水条件下钢管桩内水泵的进水流态进行了数值模拟研究。结果表明优化了离岸式LNG取水泵站采用大直径钢管桩内取水方案的钢管桩尺寸、开孔形式、布置高程及水泵类型等参数,减小了水泵吸水管内横向流速,抑制了涡流强度,改善了水泵的进水条件。为取水口物模试验及其初步设计提供了相关参数和依据。     

组合钢板桩结构特点及应用分析

组合钢板桩具有抗弯强度高、结构受力合理、对荷载和地质适用性较好等特点,在水运工程中具有广泛的应用前景,但目前对不同形式组合钢板桩的结构特点及具体应用缺乏全面的分析和比较。本文从常用组合钢板桩的结构特点出发,重点对HZ/AZ组合钢板桩、钢管板桩及箱型组合桩进行对比分析,并结合具体的工程案例,阐述组合钢板桩实际应用时应考虑的因素。     

钢管单桩在饱和砂土中的扭力行为

本文之主要目在于模拟海域之钢管单桩，以静态方法来探讨置入饱和砂土中之模型基桩承受扭力荷重之反应行为，研究分为两部分进行，一为实验研究，八根模型钢管桩或以打桩机打设于饱和砂土中，或以埋入方式埋置于饱和砂土中，采用静态方法之方式分析计算海域钢管单桩的承载力，另一研究为数值模拟。将基桩分为以内弹簧连接之集中质量，而基桩与土壤互制作用，则以Ｗｉｎｋｌｅｒ模型模拟，研究结果显示，海域钢管单桩，在相同长度下。     

钢混组合桩应用技术

钢混组合桩结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点,其上部的抗弯能力与钢管桩相当,在一定程度上弥补了预应力混凝土大管桩抗弯能力不足的应用瓶颈,在满足工程质量要求的前提下又达到了降低成本的目的。结合工程实例对钢混组合桩的设计方法、可打性以及综合经济成本进行分析,为钢混组合桩的应用推广提供参考。     

高桩码头变壁厚钢管桩环向焊缝应力集中系数研究

本文运用数值模拟的方法,建立非等壁厚钢管桩数值模型,通过改变过渡段长度,在弯矩作用下,得到过渡段长度对焊接位置处应力集中系数的关系,并对相应的理论公式做出修正。研究发现,在非等壁厚钢管焊缝位置处设置过渡段有利于降低焊缝位置处的应力集中系数,当钢管的直径在1 m~2.5 m之间时,应力集中系数下降幅度约为5%,当钢管直径取2.5 m~4 m之间时,应力集中系数下降幅度约为8%。说明钢管的直径越大,设置过渡段的效果越明显,该研究为进一步探析钢管桩焊接过程中的应力分布形式提供了参考,也为分析钢管桩焊缝的疲劳寿命打下基础。     

钢管桩/AZ型钢板桩组合墙的受力性能分析

钢管桩/AZ型钢板桩组合墙是一种新型板桩结构,具有构造简单、抗弯刚度大、变形量小以及经济等优点,应用前景广阔,但在国内大型深水码头中尚无工程实例,有待于对组合墙的性能进行深入研究。以某板桩码头工程为例,采用竖向弹性地基梁法,同时考虑桩土作用的影响,对组合墙的受力性能进行了研究。结果显示：组合钢板桩相比普通钢板桩具有更大的抗弯刚度;由于水平土拱作用结构受力分配合理,具有良好的经济性;组合墙位移变形较小,水平位移满足使用要求。     

钢管组合板桩在接岸结构和防波挡沙堤中的应用

钢管组合板桩结构较地连墙、单一板桩结构及其它直立岸壁结构可以更好的适应复杂地质条件,方便施工,对各种水平和竖向荷载的适应能力强,能很好的满足水平抗弯和竖向承载力要求,适应港口工程大型化、深水化。另一方面,钢板桩行业的迅速发展,使得钢管组合板桩结构在其它材料缺乏的地区具有越来越大的应用优势。本文结合近年来参与设计的一些国外工程案例,对钢管组合板桩在接岸结构和防波挡沙堤中的应用进行了介绍,为类似工程提供借鉴。     

某高桩墩台式结构事故检测及数值模拟分析

针对高桩墩台式码头结构特点,对受事故影响的某码头结构进行检测,并通过数值模拟分析事故对码头结构的影响,将现场检测结果同数值模拟分析相比较,验证了事故发生后高桩墩台式结构影响范围及事故发生后码头结构的响应程度.     

海工钢管结构环向焊缝应力集中系数研究综述

本文基于国内外大量文献,主要从理论推导、数值模拟如下两方面对其进行综述,并提出下一阶段有待解决的重点问题,为后续钢管桩焊接设计提供参考。     

PHC桩在沉桩过程中出现纵向裂缝的原因分析及相应对策

PHC-在沉桩过程中经常出现纵向裂缝,桩直径越大、锤型越重产生纵向裂缝的几率越大.通过对沉桩过程中的作用机理进行分析,提出采用外加钢抱箍的工程措施可以有效避免纵向裂缝的产生.