桩靴式导管架基础承载特性数值模拟研究

海上升压站基础受到海洋复杂的环境荷载作用,因此开展导管架基础的稳定性分析,具有重要工程意义。以大连庄河某海上升压站基础为研究对象,建立桩靴式导管架基础ABAQUS数值模型,开展导管架基础水平承载特性数值模拟研究,得到如下结论：桩靴式导管架基础水平荷载-水平位移(Q-s)特性曲线显示,水平位移为0.25 m时,Q-s曲线出现转折点,确定其水平极限承载力约为13 MN;此时,上拔桩的竖向位移约为下压桩的2倍,造成导管架基础失稳破坏。上拔桩和下压桩的桩身绕度分布相似,泥面以下15 m区域桩身基本不发生变形;上拔桩和下压桩桩身的应力随着入泥深度的变化规律相似,入泥深度5 m处桩身应力达到最大值;上拔桩和下压桩桩身的p-y曲线相似,桩周土体受到群桩效应的影响不明显。     

辐射沙洲海域海上风电高桩承台基础水平承载力数值模拟研究

江苏省海上风电工程主要位于岸外辐射沙洲海域,对此区域海上升压站高桩承台承水平承载性能研究具有重要意义。基于海上单桩水平静载试验结果,建立高桩承台基础有限元数值模型,开展承台水平承载性能数值模拟研究。结果表明：(1)承台水平荷载-位移(Q-s)关系曲线上有3个拐点：当承台水平位移为0.02 m,泥面处桩周土体发生屈服;当承台水平位移为0.40 m,钢管桩顶与承台相交处由于应力集中而发生整体屈服;当承台水平位移为0.80 m,钢管桩在泥面靠下的位置发生整体屈服。(2)承台水平位移为1.0 m时,Z1、Z5、Z8 3种类型桩的挠度曲线相似,桩身挠度分别在泥面12、5、8 m处趋近于零。(3)承台水平位移为1.0 m时,桩身的塑性区主要集中在两个部位,一个部位是桩顶与承台相连接的区域,桩身向上距离泥面13～17 m处,另一个部位是桩身向下距离泥面1～8 m处。研究成果可为未来江苏岸外辐射沙洲海域高桩平台设计及稳定性分析提供技术支持。     

基于Fluent的海上风电大直径单桩腐蚀气体排放数值模拟

我国海上风机基础主要为大直径钢管桩,海洋地层中微生物腐烂导致钢管桩内出现腐蚀性有害气体,影响塔筒内电子元器件的使用寿命及工程人员的安全作业。本文以大连某海上风电大直径单桩基础为研究对象,提出一种桩身开孔的方法排除桩内腐蚀气体,并采用Fluent分析软件对开孔单桩进行流场数值模拟研究,得到如下结论：(1)钢管桩内气体在入口和出口位置均处在顺时针涡流场,气体可以从入口处向上流动并沿桩顶向出口流出,表明开孔措施可有效排除桩内上部区域气体;(2)距桩底50 m以下范围筒内气体流速缓慢,表明开孔措施可有效地防止底部气体进入上部塔筒;(3)桩身开孔位置与海平面的距离越近,开孔直径越大,出口处水平流速越大,排气效果越好。研究成果可为排除海上风电钢管桩内腐蚀性气体提供技术支持。     

桩土界面的数值模拟及群桩P-S曲线的数值分析

回顾和总结桩土接触界面无厚度Goodman单元法的主导思想,针对竖向受力承载群桩的P-S曲线数值分析模型给出了三维无厚度界面单元,以模拟桩土相互接触界面,利用所建立的桩土数值模型对群桩的P-S曲线进行了数值模拟分析和预测,探讨群桩工作机理及群桩效应。     

桩土界面的数值模拟及群桩P-S曲线的数值分析

回顾和总结桩土接触界面无厚度Goodman单元法的主导思想，针对竖向受力承载群桩的P-S曲线数值分析模型给出了三维无厚度界面单元，以模拟桩土相互接触界面，利用所建立的桩土数值模型对群桩的P-S曲线进行了数值模拟分析和预测，探讨群桩工作机理及群桩效应。     

考虑SMW工法桩型钢布置方式的软土地区基坑变形分析

本文针对采用SMW (soil mixing wall)工法桩的长大深基坑围护的变形受力特点,通过有限元对杭州地区某软土基坑进行三维建模,基于围护结构的水平位移、周边地表沉降以及深层土体位移的变化规律,探究SMW工法桩型钢布置形式、软弱土层分布以及土体性能对基坑变形的影响。对比分析数值模拟结果可知：型钢间距越密集,SMW工法桩侧向水平位移、地表沉降以及深层土体位移越小;其中“密插型”布置方法比“插一跳一型”的围护结构位移最大值减小8.16%～9.74%,周边地表沉降最大值减小约10.00%～23.53%。软弱土层厚度对基坑变形影响较大,软弱土层越厚基坑围护结构变形值与地表沉降值越大,软弱土层厚度增大后,围护结构侧向位移增大14.55%～42.22%、地表沉降增大2～7倍。通过上述研究分析结果,能为采用SMW工法桩的类似基坑围护设计提供参考经验。     

海洋环境中码头钢管桩的腐蚀与防护

分析了海洋环境中码头钢管桩的腐蚀类型，通过对海洋环境中码头钢管桩的腐蚀进行研究，确定了码头钢管桩的防护方法，对码头钢管桩的腐蚀分析及防护施工具有参考意义。     

大直径超长桩沉降规律的模型试验

通过模型试验,研究了黄土地区大直径超长桩的沉降规律,分析了地下水上升引起持力层和桩周土层含水量增加对基础沉降特性的影响。     

水泥土搅拌桩复合地基受力机理分析

应用flac3D数值分析软件对路堤下水泥土搅拌桩复合地基受力机理进行分析;把路堤假设为一个柔性荷载和一具有较小刚度和厚度的垫层,对水泥土搅拌桩复合地基的变形、强度、承载特性、荷载传递、桩土间相互作用等力学性状进行了研究;探讨了桩土模量比、桩长、荷载对桩顶应力的影响,及桩土模量比对桩土中荷载传递规律的影响,得到了具有一定工程价值和理论意义的结论。     

BSP液压锤在沉桩施工中的应用

BSPCG系列液压打桩锤适用于施打预应力桩、预制混凝土桩、钢板桩、H型钢桩、钢管承载桩、组合钢桩等桩型,具有效率高经济性强,作业清洁,无废气排放等优点.本文结合安哥拉罗安达重件起重船坞和车间桩基施工情况,扼要的介绍BSP液压锤在沉桩施工中的应用.     

托换桩钻孔施工对既有受荷桩承载机理的影响研究

托换桩与既有受荷桩之间距离较小,从而导致托换桩钻孔施工过程可能对既有受荷桩承载机理带来一定的影响。以浙江饭店地下车库翻修扩建工程为背景,通过Mindlin原理及Hoek-Brown破坏准则分析了托换桩钻孔施工过程对既有受荷桩桩侧及桩端阻力发挥机理。得出:在上部土层中,既有桩桩侧摩阻力随着钻孔直径的增大而缓慢降低,随着钻孔数量的增加而降低;在下部土层中,既有桩桩侧摩阻力随着钻孔直径的增大而缓慢增大,随着钻孔数量的增加而增加;在托换桩钻孔端部一定范围内,既有桩桩侧将出现负摩阻力;桩孔间距对既有桩桩侧摩阻力的影响可忽略不计;托换桩钻孔数量,钻孔深度,钻孔直径及间距对既有桩桩端阻力的影响可忽略不计。     

钢管桩在地基加固工程中的应用

针对钢管桩在建筑工程中的广泛应用,本论文结合钢管桩的特点对其在地基加固中的应用进行了分析探讨,首先简单分析了钢管桩施工的特点,在此基础上重点探讨了钢管桩在地基加固工程中的具体应用,探讨了钢管桩施工工艺,并给出了具体的基于钢管桩的地基加固施工步骤与应用方法。     

软土地基中桩的承载特性

结合工程实例,分析桩在软土地基中的承载特性以及桩的长径比对承载力的影响。     

循环荷载作用下单桩的承载特性试验研究

吊车引起的循环荷载受外界影响较为明显,且循环幅值比较大。论文通过室内模型试验分析了静力和循环荷载条件下桩身应力应变的传递特性,研究了当桩周填土分别为黄土和饱和黄土时不同循环荷载幅值对单桩承载性特性影响。最后得出了循环荷载作用下单桩沉降的变化规律,饱和黄土中单桩承载力特性。     

锁扣钢管桩在基坑围护结构中的变形特性

锁扣钢管桩具有施工效率高、可回收重复利用等优点,逐渐被用于基坑围护结构中。为探明锁扣钢管桩在基坑支护中的受力和变形特点,开展锁扣钢管桩围护基坑开挖相似模型试验和数值模拟。通过对基坑地表沉降以及桩身位移进行监测,发现基坑地表沉降曲线随着开挖深度的变化,呈略微凸起的三角形曲线形式,随着基坑开挖深度的增加,沉降量逐渐增大,地表沉降曲线变为下凹的“勺形”变化。随着开挖深度进一步的增加,围护桩水平位移逐渐增大,上部变形在架设支撑后受到限制,后续开挖引起的桩体最大水平位移点随之下移,围护桩变形逐渐变为弓形。锁扣钢管桩在基坑围护中可以起到很好的限制土体水平位移的作用,为锁扣钢管桩在未来基坑支护中的应用起到了一定的参考作用。     

桩基础施工质量通病与防治

当场地土质很差,不能作为天然地基或上部荷载太大,无法采用天然地基或要严格控制建筑不同部位的沉降时,常用桩基础解决这些问题。若考虑桩穿越软弱土层时能加固天然地基,则桩构成人工地基(如灰土、砂石等挤土桩);若考虑通过桩将上部结构荷重传给坚硬土层,则桩成为深基础。所以,桩在地基土中的工作机制是非常复杂的。桩按承载性质分摩擦型桩和端承型桩;按所用材料分混凝土桩、钢桩和组合材料(闭口钢管内填素混凝土)桩;按成桩方法分挤土桩(如打入预制桩)、非挤土桩(如灌注桩)、部分挤土桩(如打入式敞口桩);按受力条件分竖向抗压桩、竖向抗拔桩、横向受荷桩、组合受荷桩。本文主要介绍钢筋混凝土预制桩和灌注桩施工的质量通病。     

CFG桩在地基处理中的应用研究

CFG桩在高速铁路和公路等工程的地基处理中有着广泛的应用,CFG桩的施工技术问题以及承载特性问题引发了业界的广泛关注。以哈大高铁DK269+327.1处的CFG桩为研究对象,分析CFG桩施工过程中的常见问题并提出了相应解决措施。对DK269+327.1处的4根CFG桩进行静压承载力试验,试验结果表明试桩的承载力在3500kN左右。     

浅议夯扩桩的施工

夯扩桩是一种适合于软弱地基的桩。桩头部分在施工时形成的是一个扩大头,扩大头夯填加强了地基在桩头部位的密实程度,从而增大了持力层的地耐力;同时,由于桩头加大,增大了地基的受力面程,从而增大了桩的端承力,使桩在侧摩擦力与端承力的共同作用下工作,可以说是一种侧壁摩阻力与端承为共同承载的支承桩。夯扩桩改善了桩的性能、增强了基础的承载能力。夯扩桩是套管式钢筋混凝土灌注桩,采用锤击沉管方式,这种钻也灌注桩质量容易保证、施工速度快且方便,现场文明,因此综合经济效益比较好,是一种有发展前途的桩种。夯扩桩与天然地基共同作用,以复合地基处理。根据理论分析和对应用此种桩的工程进行实测可知夯扩桩的承载力比未扩桩可提高     

升压站高桩承台基础竖向承载力数值模拟研究

江苏省风电工程主要位于岸外辐射沙洲海域,对此区域地层中海上升压站高桩承台承载性能进行研究具有重要意义.基于海上现场钢管桩静载试验结果,建立高桩承台基础ABAQUS数值模型,开展高桩承台基础承载性能数值模拟研究.结果 表明:(1)数值模拟计算所得的高桩承台桩顶荷载-沉降(Q-s)曲线具有明显的拐点,其极限承载力约为230437 kN.(2)3种不同桩型的钢管桩侧摩阻力随着埋深的变化趋势基本相似,桩身侧摩阻力随着埋深的增大迅速增大,然后趋于稳定,最后迅速减小.(3)对比Z1和Z5桩发现,桩径越大,侧摩阻力越大;对比Z5和Z6桩发现直桩的侧摩阻力是斜桩的1.6倍.     

基于假想固结点法的桩身计算长度研究

为了更精确计算墩柱的计算长度,视桩身为不受土层影响的纯弯构件,通过控制桩身在地面(最低冲刷线)处的水平位移和转角与m法计算结果相等,推导出桩身计算长度,即假想固结点至桩顶的距离。算例结果表明:通过改进后的假想固结点公式计算出的非嵌岩桩桩顶水平位移和转角的结果与实际变形更吻合。