遮帘式板桩码头工作机制

结合某深水泊位板桩码头的优化设计,进行了遮帘式板桩结构码头的土工离心模型试验.测试了遮帘桩临海和临陆侧的土压力.试验结果表明,在港池形成前,遮帘桩海、陆侧土压力分布基本相同;港池开挖后,遮帘桩临海侧土压力明显低于陆侧.通过设置遮帘桩可减小前墙所受到的土压力,从而使前墙的墙厚保持在合理范围内.     

遮帘桩工作性状影响因素分析

遮帘桩作为挡土桩在深水建港、深基坑开挖及护岸工程中应用越来越广泛.为了研究开挖过程中遮帘桩的工作性状,运用大型有限元软件建立三维有限元的遮帘桩结构模型,模拟某板桩码头港池开挖.分析港池开挖后遮帘桩的刚度、桩长、桩间距及遮帘桩与板桩墙距等对板桩墙结构的影响,从而提出控制板桩墙结构变形、保持港池开挖后稳定的遮帘桩布置方法.研究结果表明,增加遮帘桩桩长和刚度能有效减小板桩墙的变形、陆侧主动土压力和弯矩,而遮帘桩间距和墙桩距的变化对遮帘桩挡土效果的影响不明显.     

基于土拱效应的遮帘桩合理桩间距分析

遮帘桩的合理桩间距分析是遮帘式板桩码头设计中需要重点关心的问题之一。基于平行墙理论及最不利荷载情况下的朗肯主动土压力理论,推导出遮帘桩后水平土拱拱前自由区及拱后稳定区土压力表达式,并在此基础上,根据拱脚水平静力平衡条件及三角形受压区强度条件得到了遮帘桩合理桩间距的计算式。结果表明:与已有土拱稳定分析方法相比,由于考虑了拱前自由区土压力的支撑作用,形成稳定土拱所需宽度有所增大,遮帘桩的合理桩间距因此也可以有所放大,并根据一算例进行了验证。     

遮帘式板桩码头变形机制有限元分析

遮帘桩作为新型的支护结构作用在板桩码头结构上,造成常规板桩码头结构发生变形,现有的理论计算方法还不能完全反映其变形机制。借助ABAQUS通用有限元软件,结合工程实例,进行了二维及三维数值计算,计算结果表明:①对比数值计算结果与原型观测试验,模拟的结构变形与原型观测结果相仿,前墙上水平位移沿深度方向呈抛物线变化,而遮帘桩、锚碇墙上水平位移沿深度方向大致呈线性分布,竖向沉降与原型观测结果相似;②比较三维模型中间桩、边桩断面和原型观测上水平位移,前墙受遮帘桩影响,存在明显的遮帘效应。     

遮帘式支挡结构的应用及数值分析

遮帘式支挡结构是由板桩、遮帘桩及拉杆组成,适用于山区道路、大型水利工程、城市深基坑开挖等.采用数值计算方法分析了遮帘式支挡结构与常规支挡结构的差别,遮帘桩与板桩墙间距对遮帘效果的影响及其荷载传递机理.     

土体及遮帘桩对板桩码头影响的数值模拟分析

利用有限差分分析软件对板桩码头进行数值模拟,分析板桩码头中土体参数及遮帘桩对板桩码头板桩前墙的影响。对板桩码头土体参数改变时板桩前墙的受力情况进行模拟。模拟结果表明:土体内摩擦角对前墙最大负弯矩的影响最大,弹性模量次之,粘聚力最小;对于前墙最大正弯矩,弹性模量的影响程度最大,内摩擦角次之,粘聚力对最大正弯矩的影响呈现起伏不定。针对遮帘桩安放位置对码头的影响情况,模拟遮帘桩距离前墙1~10m时板桩墙最大正、负弯矩的变化情况。模拟结果显示:当遮帘桩距离前墙2~5 m时,板桩墙的弯矩值处在一个较低的范围。     

单锚板桩结构码头离心模型试验研究

近年来板桩结构码头在国内得到广泛应用,为完善板桩结构码头的设计计算理论,本文采用土工离心模型试验模拟了2种前墙形式,即钢筋混凝土地连板桩前墙和钢板桩前墙,前墙挡土高度分别达18 m和21 m.试验量测了前墙、锚碇地连墙的弯矩,前墙海陆两侧和锚碇地连墙海侧的土压力,同时还量测了拉杆力及前墙、锚碇地连墙顶端的水平位移.试验结果表明,单锚板桩结构码头的性状与码头结构的变形密切相关,前墙挡土高度一定时,码头整体性状和各构件的内力均受前墙刚度的制约.     

盐城港卸荷式地连墙结构码头离心模型试验

盐城港滨海港区拟建的第一座10万t级通用泊位码头采用了分离卸荷式地连墙板桩结构,码头所处地基中存在一层厚约5.3 m高压缩性黏土。鉴于上述高压缩性黏土层与码头前沿泥面线相近,对码头结构稳定性可能存在较大影响,为此开展了土工离心模型试验,对码头设计方案稳定安全性进行了验证。模型试验模拟了极端低水位这一最不利水位条件,同时按最不利的加载顺序模拟码头面竖向荷载的施加,试验测量了码头地连墙、锚碇墙和两排直立灌注桩的弯矩、地连墙在锚着点处的侧向位移和锚杆拉力。结果表明,墙桩弯矩和锚杆拉力最终趋于稳定,地连墙锚着点位移和地连墙倾斜度均处于合理区间,码头结构整体稳定,从而验证了该板桩结构设计方案的合理可靠性。     

深水板桩码头成套技术研究——获中国水运建设科技进步特等奖

板桩码头是码头三大结构型式之一.据不完全统计,建国60多年来,我国建设的板桩码头近300多个泊位,其中200多个泊位是中小型码头,占85％以上.上世纪末在唐山港京唐港区建设的3.5万吨级的地下连续墙式板桩码头,成为2000年之前全国最大的板桩码头.随着船舶大型化的发展,码头也向深水化方向发展,但是作为码头三大结构型式之一的板桩码头吨级的提升却遇到了极大的困难.随着码头前沿水深的加大,作用于前板墙上的土压力不断增加,使得板桩断面难以满足深水码头急剧增大的弯矩的要求.重力式和高桩承台式码头已经向5万吨级、10万吨级、20万吨级、25万吨级以上的深水泊位发展,板桩码头却停滞不前.传统的板桩码头结构已不适应发展的需要,新结构的开发迫在眉睫!     

桩基码头岸坡与桩基相互作用的试验研究

在砂槽模型试验、离心模型试验及有限元计算分析的基础上,研究了高桩码头桩基对岸坡侧向变形的遮帘效应,桩基在岸坡侧向变形作用下的应力和位移特征,以及桩土相互作用机理。     

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     

基于离心试验的衡重式桩板挡墙受力特性研究

衡重式桩板挡墙是由桩板挡墙与衡重式挡墙发展而来的一种新型支挡结构,鉴于该结构的复杂性,受力特性尚不明确,为此设计了比例尺为1∶50的挡墙离心模型试验,分析了衡重式桩板挡墙的土压力分布模式、桩身受力特性。结果表明:(1)填料为全砂时上墙主动土压力按公式γhk_aξ计算,建议正常使用状态下桩前抗力上部采用C法、下部采用m法计算。(2)填料上层为砂土、下层为粉土或饱和粉土时,挡墙主动土压力已不适合采用朗肯土压力理论计算,桩前抗力分布模式与模型试验一致,随深度呈抛物线分布,不适于采用m法或C法及朗肯被动土压力理论计算。(3)挡墙桩身弯矩在桩顶下某处出现反弯点,反弯点以上桩身左侧受拉,反弯点以下桩身右侧受拉,随着离心加速度的增加反弯点逐渐下移。     

U形预应力混凝土板桩

<正>U形预应力混凝土板桩是上海中技桩业股份有限公司开发的一种新型挡土支护用预制混凝土桩,具有结构挡土截面大、抗弯抗剪强度高等优点,能广泛应用于河道护岸、堤坝加固、港口码头护岸、地质灾害处理等水利工程中。U形预应力混凝土板桩采用独特的截面类U形结构,其结构截面形状设计新颖,     

板桩码头结构中桩体作用宽度试验研究

桩主要被用来传递竖向荷载,在码头结构中桩还常被用来承受横向荷载,抵抗地基侧向变形.侧向承载桩受到的作用力主要来自挡土陆侧和临空海侧之间的土压力差,但由于受力机理复杂,至今尚无成熟计算方法能够准确估算桩所承担的横向作用力.通常假设一个桩体等效作用宽度,然后采用挡土墙经典土压力理论进行计算,现行板桩码头结构设计中假设桩体作用宽度为2倍桩宽,然而,这种经验算法经常受到质疑,迫切需要试验验证.为了改进和完善现行的板桩码头结构设计计算方法,针对桩体作用宽度这一问题,设计开展了多组大型土工离心模型试验,通过微型土压力盒测量了不同桩间距布置的桩体侧面的土压力,获得了桩身前后两侧沿深度的土压力分布.试验结果表明,桩排中的单根桩作用宽度与桩间距密切相关,在桩间距宽度比d/b小于4.0时,其作用宽度系数Keq近似与d/b线性递增;d/b大于4.0后,keq值逐渐趋于常值,不再随着d/b值出现非常明显的变化;对于桩间距为2倍桩宽(d/b=2.0)这一常见布置情形,实测桩体作用宽度系数Keq值不足2.0.     

整体卸荷式板桩码头结构离心模型试验研究

为了研究前板桩墙与卸荷平台群桩基础连接为整体的整体卸荷式板桩码头结构受力变形特性与工程特性,进行了较为系统的大型土工离心模型试验.研究了前板桩墙弯矩分布、卸荷平台下各排桩桩身弯矩与轴力分布、拉杆力及锚着点水平变形,推荐了各结构构件受力的设计控制值,分析了整体卸荷式板桩码头结构的工作特性.     

一种新型连拱空箱式挡土墙

一种新型连拱空箱式挡土墙于桂云，杜青，杨夏军（山东省水利勘测设计院）１引言目前工程中常用的挡土墙主要有重力式、悬臂式、扶壁式、空箱式、板桩式或装配式等几种。对于挡土较高，且地基较软弱的情况，多采用轻型结构，例如空箱式、连拱空箱式等。本文介绍一种新型连...     

梁板桩空间组合结构的电算程序编制及应用

本文介绍了梁-板-桩空间组合结构的有限元计算程序的编制方法及计算原理。在计算方法上,对桩-土关系的计算提出了高精度的梁-土复台单元,能够计算桩在多层地基上的内力变形。程序适用于梁-板-桩-地基梁-地基板构成的一般空间组合结构的计算。本文以桩-土侧向非线性作用及微折板码头作为程序应用的实例。     

Plaxis在板桩码头分析中的应用

现行规范中关于板桩码头的受力计算分析方法均有一定的局限性,且都不能模拟桩土之间的相互作用,为此,运用有限元软件Plaxis对板桩结构的受力特性进行非线性有限元分析,并与竖向弹性地基梁法的计算结果进行对比.结果表明:现行板桩规范中关于墙后主动土压力的假定与Plaxis计算结果不一致;土体硬化(HS)模型能更真实地反映土体的非线性特性;HS模型的土体参数中,内摩擦角最敏感,黏聚力和压缩模量次之,参数M最不敏感.     

板桩式海堤结构有限元数值模拟分析

为改变浙江沿海海堤功能单一,土石料用量大的缺点,开展新型海堤结构研究。对板桩式海堤结构进行有限元数值模拟研究,分析在竖向荷载及回填土压力作用下,结构的变形及承载能力。可以得出,桩土的位移量均不大,土体未发生明显的塑性变形,桩身应力不大,可进行实际工程的应用。     

乍浦港外海栈桥码头不规则波波浪力试验

目前,对于波浪力的研究,多以单一构件或孤立墩柱进行单项测试,而对群桩结构的模拟仅在规则正向波的情况下进行。因此,其试验成果带有简单的概化痕迹,这对于海工建筑物的设计,常会引起较大的误差。本文介绍在不规则波作用下,海工结构物的整体模拟试验。无论就波浪形念的逼真程度,还是受力构件之间绕流、散射和遮帘等机制的复演都较以前有了较大的改进,从而提高了试验成果的精度。乍浦港码头系由栈桥连结的外海开敞式码头。栈桥跨越破波带、浅水区和深水区。码头纵轴与外海主波向呈斜交势念。在不规则波作用下,本试验就各波向和水深分别测取了码头和栈桥和总水平力、码头和栈桥面板的上托力以及桩基的压力分布;进行了沿码头纵轴的侧向垂线压力分布的试验;还进行了波浪力过程线上出现极值的概率分布研究。