板桩码头结构设计的目标可靠指标和抗力系数

根据板桩码头的特点,应用工程结构可靠度理论对板桩码头进行了可靠度分析.根据对国内14个代表性板桩码头的可靠度分析结果,并参考国内外有关标准规定的目标可靠指标,提出了我国板桩码头设计的目标可靠指标βT=3.5.为使我国的板桩设计达到目标可靠指标,经过可靠度分析,建议板桩"踢脚"稳定性验算抗力系数调整为1.3,锚碇结构稳定性验算抗力系数、板桩墙抗弯强度作用效应综合分项系数和拉杆拉力分项系数仍分别取为1.15,1.4和1.35.     

板桩加固护岸结构有限元分析

板桩加固护岸结构是一种新老结构结合的护岸新型式,研究板桩在此护岸型式下的土压力分布对实际工程的设计具有重要的参考价值。使用有限元软件PLAXIS对板桩加固护岸结构进行分析,将其计算结果与现场实测、规范计算结果进行了比对分析。结果表明:老护岸结构能有效减小板桩上部土压力,增加板桩下部土压力,防止板桩发生墙底"踢脚"失稳,新型板桩护岸具有结构简单、材料用量小、造价低等优点。在此基础上参考实测数据对规范土压力计算进行了优化,为同类板桩工程计算分析提供参考。更多还原     

肋式支护结构支护性能分析与位移预测

肋式支护结构是由钢板桩和与钢板桩刚性连接的肋板组成的新型基坑支护结构,已有工程案例证明其支护性能较好,然而其支护机理尚缺乏深入研究及试验佐证。运用有限元数值分析方法研究了肋式支护结构在基坑开挖过程中的变形和受力特征以及基坑的稳定性,与实测数值进行了对比;分析计算了不同肋板宽度和间距对结构水平位移和稳定性的影响规律,提出了肋式支护结构最大水平位移预测公式,可用来预估实际支护结构的可能位移值。研究结果表明：对于同一个实例工程,相较于传统钢板桩结构,采用肋式支护结构时结构位移和内力显著减小,在肋板宽度为1.60 m、肋板间距为0.80 m时板桩最大水平位移可减小71.56%,板桩弯矩分布得以改变,桩身弯矩大幅减小,基坑稳定性更高;增设肋板不仅使结构抗弯刚度大幅提高,而且能够产生较大的锚固拉力来抵抗前排钢板桩所受的主动土压力。     

板桩结构计算的拟简支梁法

基于竖向弹性地基梁计算模型,提出了板桩结构计算的拟简支梁法．通过在板桩拉杆锚碇点与板桩底端设置计算模型的人工支座,即将板桩的计算模型简化为简支梁,建立板桩与土的变形协调方程,再根据板桩的边界条件,建立静力平衡方程,求解得板桩的内力及拉杆拉力．应用拟简支梁法对我国板桩码头进行结构计算的结果,与通用有限元计算软件ANSYS的计算结果十分接近.     

基于土拱效应的桩网结构路基稳定性可靠度分析

基于路基土拱效应的应力集中现象,并考虑荷载及土体参数的变异性,建立了桩网结构路基稳定性的可靠度计算模型,给出了可靠度分析的计算方法及流程。以某一典型高速公路桩网结构路基进行稳定性分析为例,分别利用安全系数法和可靠度方法设计了该桩网结构路基加固桩长度,并基于荷载及土体参数变异性,对可靠度指标进行了敏感性分析,结果表明:荷载及土体参数的变异性对桩网结构路基的稳定性影响显著,利用可靠度方法来计算桩网结构路基加固桩长度的设计更为安全和合理;需要特别注意第二层土的极限侧阻力及路基面附加荷载变异性的影响,而路基填料内摩擦角及加固桩极限端阻力可当作常量来处理。     

深基坑钢板桩支护受力分析和安全稳定计算

现以南水北调中线天津干线天津2段输水箱涵为例,介绍了基坑开挖钢板桩垂直支护的设计,根据钢板桩的实际受力状况建立力学模型,通过理论计算,确定钢板桩的实际受力及支护结构的稳定性,以确保支护结构的精确性和安全性,从而满足工程施工需要。着重从作用于板桩上的土压力强度及压力分布、计算反弯点位置、计算钢板桩的最小入土深度、钢板桩稳定性验算等几个方面进行理论计算分析。此外,简单介绍了钢板桩的施工工艺和方法,及在施工过程中的注意事项。     

单锚板桩墙结构整体受力分析方法

现行规范中单锚板桩墙结构内力计算的弹性线法或竖向弹性地基梁法均是以拉杆为界,把单锚板桩墙结构的前墙和锚碇结构作为两个脱离体,这种计算方法,忽略了拉杆受力拉伸和结构变形对结构内力分布的影响。为了提高单锚板桩结构受力分析的可靠性,提出将单锚板桩结构的前墙、拉杆、锚碇结构简化为梁杆系统,建立整体结构计算模型,采用竖向弹性地基梁法对整体结构进行受力分析。计算结果与现场实测结果的对比表明:将单锚板桩墙结构作为一个整体进行受力分析,可以提高结构内力计算结果的精度。     

河道与滩区治理组合板桩抗倾覆稳定计算

国家重点科技研发计划专项黄河下游河道与滩区治理研究项目提出了异形钢结构组合桩技术,以达到中水河势稳定控制、输沙能力提升与特殊洪水行洪共适应的目的。鉴于钢结构板桩组合坝结构特殊,目前尚没有现成的完全配套的技术模型与规范可供参考,故根据示范工程总体布置要求与基本力学原理,结合工程环境、地质、水文等条件,采用加权方法体现基础对异形组合桩不同部位实际接触的多寡对板桩与管桩的抗倾覆影响作用,采用安全系数法对钢结构板桩组合坝示范工程进行稳定性计算,提出了一种适用于新型钢结构预制板桩组合坝的安全稳定性分析计算方法。计算结果表明,按实际面积加权计算出抗倾覆安全系数为1.43,略微小于规范要求的最小值1.50,为推荐算法。     

危岩稳定可靠度计算方法研究

危岩稳定性分析是危岩灾害防治的科学依据。基于可靠性原理和危岩稳定性计算方法,分别建立了滑塌式危岩、倾倒式危岩和坠落式危岩的可靠指标和失稳概率计算方法。分析表明,危岩可靠指标随着危岩主控结构面贯通段长度和主控结构面倾角的增加而降低,当贯通段长度超过临界值后可靠指标急剧下降;而当主控结构面倾角大于85°时,可靠指标则趋于稳定。最后,以三峡库区万州太白岩南坡危岩为例,对该方法进行了验证,计算结果表明该方法与规范法和张倬元稳定性评价标准基本吻合。     

镇江大港内河转运板桩码头结构分析

镇江大港内河板桩码头由于超量堆载 ,致使混凝土堆场地面严重下沉并开裂脱空 ,码头堆场地基存在严重的沉降稳定问题 ,板桩墙存在严重的结构稳定问题 .在采用原设计资料和现场勘察资料对板桩墙进行受力计算的基础上 ,对板桩墙进行了结构分析 ,指出当堆载小于 80kPa时 ,板桩墙是安全的 ,超过 80kPa则需进行加固 ,并建议采用灌注桩对板桩墙进行加固 .     

基于EDEM的混凝土板桩静压贯入过程三维颗粒流数值模拟

针对混凝土板桩在干粗砂地基中的静压贯入问题,为了明确贯入过程中的挤土效应及贯入阻力的发展规律,利用离散元数值模拟软件EDEM(Engineering Discrete Element Method)对干粗砂中混凝土板桩静压贯入过程进行了三维数值模拟。为此,提出了适用于类似试验的参数标定方法,分析了贯入过程中颗粒的运动特征。针对板桩结构的特点,对长边和短边方向的挤土效应进行了对比,并以短边为例,分析了不同高度处的挤土效应。最后,根据颗粒与桩结构的接触力,提取了桩端阻力和桩侧摩阻力的值,分析了两者在贯入过程中的变化规律。结果显示:在贯入过程中,颗粒的运动呈现"涡流状",并随贯入过程演化;板桩沿短边方向的表面隆起量约为沿长边方向的隆起量的2倍;随着长宽比的增加,板桩结构在短边方向和长边方向的隆起值相应增加,且短边方向的隆起值与长边方向的隆起值的比值与相应板桩的长宽比近似相等;随着贯入的进行,桩侧摩阻力所占的比重逐渐增加,在完全贯入后,侧摩阻力值约占桩端阻力的1/25;不同长宽比的板桩结构,其桩端阻力和桩侧摩阻力的单位值近似相等,并与准二维计算结果相近。     

H＋Hat 组合型钢板桩结构性能研究

H＋Hat 组合型钢板桩构造简单、抗弯刚度大、可反复使用且经济性好,具有广泛的应用前景,但在国内尚未应用而缺乏验证。通过理论计算、室内试验、现场原位试验和数值模拟等手段对H＋Hat 组合型钢板桩的截面抗弯、锁口抗拉及锁口止水等结构性能进行了研究。研究结果显示：H＋Hat 组合型钢板桩具有比普通钢板桩更大的抗弯截面模量,且其抗弯工作性能良好;锁口抗拉容许强度远大于其实际运行的抗拉强度;锁口止水性能不差于普通钢板桩。研究为H＋Hat 组合型钢板桩在基坑、码头、船坞、围堰、库岸等工程中的推广应用提供了依据。     

顶端对撑钢板桩支护结构设计方法

钢板桩支护有施工速度快,工期短,造价低,强度高,水密性好、可重复利用等特点,在工程建设中有广泛的应用。本研究结合广东某城市开发区河道整治工程中顶端对撑钢板桩支护结构在基坑支护中的应用,简述等值梁法和数值模拟法两种不同设计计算方法,并探讨两种计算方法的差异与适用性。     

南水北调东线狭窄河道钢板桩围堰结合灌注桩设计施工技术

针对双排钢板桩围堰的使用受河道地形限制的问题,以杨官屯河闸为背景,对狭窄河道复杂地质条件下小跨度双排钢板桩围堰进行了详细研究,探索出了一套行之有效的灌注桩结合钢板桩围堰的设计施工技术,用于工程实践,取得了良好效果。并运用三维有限元法对钢板桩围堰进行了稳定及变形分析,表明三维有限元法可以较好地模拟钢板桩围堰的实际工作状态,可用于该结构的设计与施工,同时也验证了施工措施的可靠性。     

我国渡槽结构典型破坏特征研究综述

为合理模拟渡槽损伤,客观评价渡槽结构安全,依据渡槽破坏实例,结合他人数值仿真、模型试验研究成果,归纳总结渡槽地震、风致、水毁、耐久性典型破坏特征。重点分析简支梁式渡槽桩基、支撑结构、槽身可能破坏模式。结果表明:桩基存在土体支承不足、桩身抗压能力不足、桩顶位移超限破坏模式;墩底易发生弯曲或剪切破坏,牛腿易剪切破坏,排架柱两端、连梁节点附近易破坏;槽身纵梁可能发生弯曲、剪切、弯剪组合失效,端横梁易损伤,底板跨中及两端、侧墙与肋板底部、上部拉杆易开裂;渡槽还存在开裂、碳化、剥落剥蚀、渗漏、钢筋锈蚀、接缝止水等耐久性破坏。     

带约束拉杆L形方钢管混凝土组合异形柱的受力研究

为研究对拉约束拉杆对组合柱性能的影响,针对L形组合异形柱设置不同类型的约束拉杆、不同强度材料等进行数值模拟,对比该类型下的相应试验结果,分析验证了对拉约束拉杆对L形组合异形柱的性能改善作用,得到了对拉约束在柱延性及承载力方面的积极影响效果。最后基于线性回归分析的理论计算方法表现出了和数值结果较高的一致性,建立了具有较高参考价值的带约束拉杆的组合异形柱承载力计算公式。     

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。