外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型

本文提出一种外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型。这种模型考虑了多种荷载工况，从基桩内力分布入手，用序列二次规划法求解最少桩数下的桩基受力最优布置。结合多个工程实例进行计算结果表明，与传统方法相比，可以减少10～20%的基桩数目，且基桩受力大为改善     

钢箱梁围囹在高桩墩式码头工程中的应用

钢扁担反吊工艺在高桩墩式码头工程围囹系统中逐渐广泛应用,通过钢箱梁与常用槽钢作为钢扁担在实际工程应用中各方面进行比较分析,确定较符合该工程实际的围囹型式。表明了钢箱梁围囹具有安全、经济、方便等优点。     

陡岩河岸高桩墩式码头群桩基础水平承载能力分析

采用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件，考虑斜坡嵌岩群桩施工与承载等流程，以及桩岩相互作用力学性状与材料应力应变非线性影响，构建斜坡－四边形四桩三维模型体系，在桩嵌岩深度、斜坡坡度等变化情况下，对斜坡四边形四桩的水平承载能力进行分析。分析表明，不同坡度和嵌岩深度条件下嵌岩群桩水平承载能力，是群桩桩身刚度与桩前岩体抗力、群桩基础的空间效应等综合作用的体现。随着坡度的逐渐增加，前排桩（桩１和桩２）桩顶水平承载力发挥程度逐渐减小，后排桩（桩３和桩４）桩顶水平承载力发挥程度逐渐增大，即对限制承台中心点水平位移的贡献度逐渐增加。     

水中墩钢板桩围堰施工技术研究

沿海地区由于独特的地理、地质条件,分布着较多的河流,河道表层分布淤泥,其下孤石非常发育,地质条件复杂,加之孤石自上而下分布,分布面较广,加大了桥梁的施工难度。以国道G240线台山大江至那金段改扩建工程锦石大桥水中墩承台墩柱施工为对象,采用钢板桩围堰的施工方法,介绍施工过程中遇到的问题和解决措施。     

船舶撞击荷载作用下高桩墩的破坏分析

提出了以动量守恒定律为基础,试算输入不同简化撞击力-时间荷载曲线,计算结构的动力响应与现场检测结果一致为准则,基于有限元模型分析船撞结构损伤破坏的数值分析方法。以中泉石化船撞高桩系缆墩事故为背景,运用通用有限元显示动力分析软件LS-DYNA,建立了高桩系缆墩的三维有限元模型,采用所提出的方法计算分析了受撞系缆墩的破坏过程。数值分析结果表明,当撞击时间为13.75 s时,系缆墩残余位移与现场检测结果一致,系缆墩在船舶撞击作用下墩台发生剪切破坏的现象与事故现场相符;同时数值模拟结果表明系缆墩灌注桩混凝土在嵌岩端上部发生不同程度破坏,钢套筒进入屈服阶段;对系缆墩结构整体进行损伤等级评估,属于中等破坏。     

单桩与带承台单桩承载性能的对比试验

为研究单桩和带承台单桩承载性能的差异,对单桩和带承台单桩进行了静载试验对比,试验结果表明,在刚性承台的作用下,带承台单桩桩身上部轴力的衰减较慢,产生了侧阻的削弱效应,摩阻力-位移关系曲线出现软化现象,但桩端阻力的发挥得到了增强;在相同桩顶荷载下,带承台单桩中桩顶的沉降量较单桩的桩顶沉降量大。     

人工挖孔桩设承台的意义

本文在初步分析了挖孔桩承台功能的基础上,提出了对承台的计算要求与合理构造方案;并阐述了承台的作用及意义。     

人工挖孔桩设承台的意义

本文在初步分析了挖孔桩承台功能的基础上，提出了对承台的计算要求与合理构造方案；并阐述了承台的作用及意义。     

新建墩承台施工对邻近既有高铁线路基的影响研究

轨道交通的发展使得轨道线路密度显著提高,靠近既有高铁线近距离施工情况增多。为了研究新建墩承台对邻近既有高铁线路基的影响,建立ＰＬＡＸＩＳ2Ｄ模型,计算不同施工工况下邻近既有高铁线路基土体、挡土墙以及桩基水平位移和沉降,并探究施工距离对路基位移的影响。研究结果表明:既有高铁线路基段土体和挡土墙有相似的位移趋势,位移最大值发生在路基靠近基坑一侧最上部顶点,向基坑方向水平移动并伴随着一定的沉降。在施工工况中,激活钻孔灌注桩、基坑降水开挖对水平位移和沉降影响较大;钢板桩插拔以及新建桥墩浇筑加载分别对水平位移和沉降也有明显影响。除此之外,墩承台施工距离越近,对既有高铁线的影响越大,尤其是距离在1．8ｍ以内时影响极大,60ｍ以外则几乎没有影响。     

海上风电场复合桩基础体型优化及承载力特性研究

基于弹性地基反力法,推导出复合桩基础水平承载力理论计算公式,并以承载力和结构强度满足设计要求为约束条件,根据SQP优化理论对基础进行体型优化。采用三维有限元分析的方法,系统地研究了复合桩基础水平承载力特性,分析了基础桩侧土体抗力的分布形式。研究结果可为复合桩基础的结构设计以及实际运行过程中安全性和稳定性的控制提供了参考依据。     

海上大直径钢管桩水平向桩土界面参数试桩分析

为了研究海上大直径钢管桩水平向承载机理与桩土作用关系,基于海上大直径钢管桩水平向静载试验成果数据,运用 API 规范建议的 p － y 曲线方法,结合有限差分解法,对海上大直径钢管桩水平承载特性及桩土界面参数分析计算方法进行研究。结果表明,地基上部土层的性状是影响基桩水平承载性能的主要因素; 采用土体参数范围值计算的基桩水平承载性能基本可以反映土体的真实性状。按照 API 规范给出的 p － y 曲线模式计算得到的桩身挠度和弯矩与试桩测试数据存在一定的拟合关系,拟合优度在 0. 891 ～ 0. 932 之间,其中黏性土的拟合优度整体上大于无黏土,浅层黏性土的拟合优度大于深层黏性土。在 0 ～ 20 mm 水平位移下,桩侧土体处于线弹性状态,桩身挠度与弯矩的计算值均大于测试值,说明此时 p － y 曲线法低估了土体性能; 在大于 20 mm 的水平位移下,桩侧土体处于非线性状态,桩身挠度与弯矩的计算值均小于测试值,表明此时 p － y 曲线法高估了土体性能。研究成果可为进一步深入分析海上大直径钢管桩水平向承载性状和桩土的相互作用机理提供参考。     

基于ANSYS的近海工程桩基础p-y曲线研究

海上风电机组体积庞大,桩基础需要承受很大的上部结构风压、波浪和自重等荷载的作用,为保证机组正常运行,需要对桩土相互作用进行研究。侧向受荷桩在近海工程中有着十分广泛的应用,p-y曲线法是分析侧向受荷桩桩土非线性相互作用的重要方法。不同土层土体参数各异,粘土和砂土的p-y曲线公式也不相同。采用我国海洋工程常用的API规范法分析土体相关参数,通过p-y曲线分析了混合分层地基的桩土作用相关特性,并且利用ANSYS中的COMBIN39单元实现桩土相互作用仿真计算,绘制出了单元等效应力云图和弯矩分布云图。计算结果表明,在产生相同位移时粘土中的土抗力比砂土要小得多。单桩在风浪等荷载作用下,最大弯矩发生在水面附近;最大位移发生在平台顶部,且最大位移可达0.35 m。研究成果可为近海工程桩基础和平台安全保护提供参考依据。     

近海风力发电机桩基础的动力学分析

针对近海风电桩基础的动力学问题,结合实际工程,采用数值软件对独桩基础、导管架基础和高桩墩台基础进行模态和时程分析,得到3种基础的振型图、固有频率、周期及其位移响应曲线.通过分析可知,经过1个周期后3种基础进入稳态振动;同时发现高桩墩台基础的动力放大系数高于独桩基础和导管架基础,但是放大后的位移仍小于后两者,约为它们的一半,因此从风电基础对变形要求的角度考虑,高桩墩台是最理想的近海风电基础.     

天津港高桩码头桩基—岸坡土体相互作用的数值分析

本文以天津港高桩码头14#泊位的特定地层条件、土性参数、桩基结构体系为对象，对天津港高桩码头桩基结构—岸坡土体相互作用的平面应变问题，进行了较逼近问题原型的FEM数值分析。本文的桩基—岸坡土体相互作用数值模型具有以下特点：(1)桩体结构由一般梁杆单元的两个端点加上桩身周边有限的网格节点的广义位移法来描述；(2)采用梁端、桩端节点线位移间的主-从位移约束关系处理结构构件间的搭接关系；(3)所采用的土本构模型认真地考虑了土力学中分级加载的应力历史问题。方法能很好地考虑大直径桩体结构的尺寸效应，以及相互作用问题原型的几何拓扑关系，数值分析的结果较为全面地揭示了港口码头工程桩坡体系相互作用的规律。研究结果可供码头工程设计参考。     

海上风机桩基础与导管架的灌浆连接

对海上风机桩基础与导管架的灌浆连接技术进行了总结,并通过室内试验和有限元计算分析,从灌浆材料、施工工艺、设剪切键的作用和环形空间内部结构设计等方面,对桩基础与导管架的灌浆连接技术进行探讨.根据某海上风电场的地质及荷载条件,对所取得的研究成果进行了计算验证,可为海上风电建设或海上类似工程提供参考.     

高含沙河流泥沙数学模型研究

本文推导了高含沙河流的控制微分方程组，在一定条件下，经适当简化，即转化为低含沙河流的控制方程组，可适用于类似黄河这类水沙条件变化较大的河流。确定了高含沙河流模型的参数，给出了适用高低含沙河流的计算程序。选择黄河小浪底坝区为研究对象，对高含沙河流数学模型进行了验证。     

海洋平台桩基冲刷的数值研究

该文基于湍流与两相流理论,数值研究了海洋平台桩基冲刷的机理及其过程。分析了桩基周围的流场分布,重点讨论了圆柱扰流的压力及速度分布,并对桩基周围海床面上的泥沙随冲刷时间的变化进行分析,最后对冲刷坑的深度进行研究。研究结果表明:桩基周围的冲刷过程开始于圆柱两侧,上游先被冲断,最后下游逐渐被冲刷。     

海上风电桩基局部冲刷试验研究

风电桩基既承担风机自身荷载,又受到叶片转动的侧向压力,桩基稳定性至关重要。海上风电桩基不仅受潮汐双向水流和波浪共同作用的影响,而且桩基尺度介于通常的桥墩和码头桩基之间,局部冲刷具有一定特殊性。通过建立1∶60的正态模型,研究了洋口海域海上风电桩基在波浪、潮流及波流共同作用下的局部冲刷。结果表明:潮流是控制该海域桩基局部冲刷的主导因素;往复流作用下的冲刷坑形态呈椭圆形,最大冲刷深度约为恒定流的80%;当波流共同作用时,由于桩前波浪振荡水流的作用,泥沙较水流作用时更易起动,局部冲刷显著增强,最大冲刷深度为潮流和恒定流作用下的2.0与1.7倍;韩海骞公式计算值按照系数0.75折算后与波流作用下的桩基冲刷深度试验值较为吻合。根据试验结果,建议对桩基周边局部冲刷坑进行抛石防护,确保海上风机的安全稳定。