嵌固点法与P-Y曲线法高桩码头计算对比研究

对于高桩码头桩基受水平力的计算,国标和美标规范中给出了m法,嵌固点法,P-Y曲线法等计算方法。本文以美洲地区某高桩码头为例,在美标规范下,分别应用嵌固点法和P-Y曲线法对码头整体结构进行计算分析,并将得出的桩基受力结果、钢截面设计校核值进行对比分析。结论表明,两种方法对于计算的整体趋势是一致的,嵌固点法的结果偏为保守。

砂土地基斜桩水平承载特性p-y曲线法

基于Reese建议的砂土p-y曲线,提出了适用于斜桩水平承载特性分析的修正p-y曲线及相应的有限元分析方法。根据桩前土体受力特点,假设桩前浅层土体达到极限破坏状态时桩侧被动破坏区为一个三维楔形体,采用极限平衡分析方法导出了斜桩桩侧极限土抗力表达式,对比研究了斜桩倾角、桩-土界面摩擦系数等因素对极限土抗力的影响规律,并给出了斜桩初始地基反力模量确定方法。在此基础上,修正Reese提出的直桩p-y曲线,提出了砂土地基中斜桩p-y曲线确定方法。利用虚功原理,导出了斜桩水平承载特性分析的有限单元列式,编制相应的分析程序,通过算例验证了方法的合理性和有效性。最后,采用修正的p-y曲线法对一离心机模型试验进行了模拟分析,结果表明,计算与试验结果吻合得很好。

基于p-y曲线法的承重阻滑桩内力及位移分析

承重阻滑桩在山区高速公路建设中应用广泛,具有承重与阻滑双层作用,其受力性状远比抗滑桩和平地上受荷桩复杂,此外,桩岩(土)之间的相互作用呈非线性特征,传统的有限元方法建模较为复杂且难以收敛。通过对此类基桩受力特性及荷载传递机制的深入探讨,将桩周岩(土)体视为外部荷载施加,并采用p-y曲线描述桩–岩(土)界面接触的非线性问题,建立考虑多种影响因素的微分方程并得到相应的有限差分解。实例分析表明,以该方法分析承重阻滑桩的内力及位移是可行的,其计算简捷,精度较高,便于工程实际应用。

用P-Y曲线法计算板桩结构

根据 p- y曲线法原理分别对沉入砂性土地基及粘性土地基的板桩码头进行了例题计算 ,并且与传统的

桥梁桩基础计算中p-y曲线法与m法的对比研究

桥梁桩基础计算中采用的m法只适用于桩顶位移较小的情况;而在地震、波浪等动力荷载作用下,桩侧土体已进入非线性,桩顶位移较大,因而m法的适用性值得探讨。将p-y曲线法用于桥梁桩基础计算的结果,与试验结果比较证明该方法的合理性,与m法对比分析以指出m法存在的不足。

软黏土地基桩土相互作用p-y曲线法参数敏感性分析

依据API规范的计算方法,对影响p-y曲线法的软黏土及桩基计算参数进行了敏感性分析,得到不排水强度Cu为敏感性因素,应力应变曲线上最大主应力差一半时的应变e50为中等敏感性因素,有效容重γ为非敏感性因素,桩基抗弯刚度EI对桩基位移及转角影响显著,荷载对设计参数增量的影响可忽略不计。

基于p-y曲线法的受水平载荷水下井口水平度研究

为保证水下井口水平度,并确定其在深水中不产生较大倾斜以避免对井口设备造成损伤,将对水下井口系统起固定作用的表层导管及注水泥环视为单桩体,基于桩基设计规范及海洋石油工程相关API标准对所设计模型进行了校核。根据土体相关特性选择非线性地基反力法p-y曲线法,对井口受波流水平载荷的响应采用非线性弹簧模型进行有限元模拟,并将结果导入基盘防沉垫模型中进行有限元分析,得到水下井口水平度为0. 45°,满足海洋油气工程中对水下井口水平度不超过0. 5°的要求。研究结果对于水下井口的现场应用具有一定的指导作用。

基于p-y曲线法的门式双排桩支护变形研究

基于p-y曲线法和比例系数,对双排桩侧向位移进行计算,考虑了桩土接触的非线性,并结合有限单元法进行验证.研究表明:采用p-y曲线法计算门式双排桩侧向位移,在位移曲线的形态及数值上十分接近真实情况,采用p-y曲线法的非线性分析对双排桩的水平位移计算是十分合理的,对实际工程中快速计算双排桩位移具有指导意义.

p-y曲线法研究现状及存在的问题分析

对于承受水平荷载作用桩基的设计与计算,我国桩基规范,公路桥涵地基与基础设计规范等只纳入了K法和m法。p-y曲线法较好地反映了桩土共同作用的变形特性,是计算水平受荷桩的重要方法之一。在对p-y曲线法目前的研究现状进行总结的基础上,对其存在的问题进行分析,并提出今后研究的方向。

P-y曲线法在海上风机单桩基础桩土分析中的应用

结合某海上风电场建设项目的工程实例,以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机单桩基础的有限元模型,采用p-y曲线法确定了海上风机单桩基础与桩侧土体间的作用关系。考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构进行受力分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该海上风电场的设计与建设提供了一定的理论依据。

基于p-y曲线法的高桩码头全结构段和单排架模型对比研究

以某钢筋混凝土高桩梁板结构为例,基于p-y曲线法,采用ANSYS建立了全结构段和单排架模型。施加相应荷载组合,对两种模型的桩基内力进行了对比。通过调整单排架中船舶撞击力在排架中的分配系数,对比单排架的桩基和横梁内力与全结构段的误差。所得结果说明,规范中规定的横向水平力在排架中的分项系数不适用于三维有限元梁板结构。结论对高桩码头内力计算有参考价值。

基于P-y曲线法的海上风机三桩基础非线性有限元分析

P-y曲线法是API、DNV等规范推荐的一类分析横向受荷桩的桩土相互作用的方法,它考虑了土的分层特征、不同土类及荷载类型等因素,能较好地反映桩土之间的非线性关系。本文结合某海上风电场建设项目的工程实例,根据P-y曲线法确定了海上风机三桩桩基础与桩周土体间的作用关系;以ANSYS有限元软件为平台,建立了海上风机三桩基础的有限元模型,考虑风机运行荷载、风荷载及波浪荷载共同作用的极端工况,对结构的受力情况进行了分析,确定风机在此工况下能安全运行,为该风电场的设计与施工提供了一定的理论依据与技术参考。

m法与p-y曲线法在高地震烈度区长桩基码头设计中的对比研究

在高地震烈度区,地震会造成桩基码头等海工建筑物的破坏,并难以修复。码头桩基础设计中桩土作用应用较多的为m法和p-y曲线法,m法考虑土体水平抗力系数与深度成线性关系,而p-y曲线法考虑土体的非线性因素。本文以长桩基码头为例,运用SAP2000有限元软件,采用两种方法对地震工况下码头桩基进行了内力及位移分析。结果表明,在地震工况下,采用m法不能很好的考虑到非线性土体问题,建议采用p-y曲线法。

p-y曲线法和m法在桶基平台计算中的对比研究

桶形基础平台作为一种新形式的海洋平台,发展前景广阔,但是,人们对它的研究非常有限。文中利用ANSYS有限元软件,采用p-y曲线法和m法作为土体和桶形基础相互作用的理论依据,对桶基平台在波流等一系列荷载作用下分别进行建模,进行对比分析。指出在桶基平台结构受力分析中p-y曲线法能更好地反映土体和桶基的非线性特性。

小应变模型与p-y曲线法在海上风电大直径单桩基础上的运用比较

HSS小应变硬化模型由于考虑了土体刚度的应变相关性,可以相对准确的评估不同应变状态下的地基刚度,目前已广泛运用于地下工程的设计。海上大直径单桩的桩土水平相互作用方面目前仍没有比较明确的规范计算方法。传统p-y曲线法适用于小直径桩(直径<1m),大直径单桩基础载荷作用下底部桩周土体大部分处于小应变区(<10-3),采用传统的p-y曲线法将低估土体的刚度。本文将同时使用p-y曲线法和HSS小应变硬化模型对江苏地区某海上风电单桩基础进行计算,比较位移结果和频率计算结果的差异,探究现有设计方法可能存在的优化空间。

基于p-y曲线法的高桩码头有限元分析

利用有限元软件ANSYS对高桩梁板式码头整体结构进行三维有限元分析。在桩土相互作用的处理中,采用复合地基反力法即p-y曲线法模拟土体,将土体离散成法向与切向非线性土弹簧,分别模拟桩侧土抗力与桩的侧摩阻力及桩端阻力,这较之前常用的按照嵌固点计算的常规算法更能使得进行结构计算时反映出真实情况。通过计算分析,得到基于复合地基反力法的桩基的弯矩与剪力图。比较在同等荷载作用下基于p-y曲线法与常规算法下两种有限元模型的计算结果,通过桩的轴力、弯矩及剪力等计算结果的比较分析得到两种计算方法的差别,为高桩码头的设计计算提供参考。

复合荷载下海上钢管桩基础p-y曲线法研究

对于海上钢管桩基础的水平承载特性通常采用p-y曲线法进行分析,由于海洋环境复杂性,海上桩基往往同时承受侧向,竖向和力矩荷载,桩体处于复合受力状态。由单一水平向加载试验获得的p-y曲线法对于基础在复合荷载作用下承载特性分析的有效性尚未有定论。通过三维数值模拟,在得到离心模型试验验证的基础上,探讨了H-V和H-M复合加载下数值模拟与p-y曲线法对于桩体位移和弯矩计算的差异,计算结果可为桩基设计提供依据。

砂土两种p-y曲线法的对比分析

美国石油协会(API)新旧规范采用的砂土p-y曲线法是目前应用最广泛的两种砂土p-y曲线法,目前我国《港口工程桩基规范》(JTJ 254―98)直接采用了API新规范p-y曲线法。对API新旧规范采用的砂土两种p-y曲线方法进行了理论对比分析,并结合一个有较好量测资料的工程试桩试验,采用弹性地基梁的有限差分法,对上述两种方法与工程实例进行对比分析。

基于P-Y曲线的灌注桩设计方法研究

灌注桩基础是输电线路工程中重要的基础型式之一,随着涉外工程日益增多,设计人员了解、熟悉并掌握国外灌注桩设计方法显得尤为重要。本文通过对英标灌注桩设计方法的全面学习及深入研究,阐明了p-y曲线法的实现原理,详细描述了典型土的p-y曲线计算模型,系统化桩侧、桩端承载力经验计算方法和灌注桩承载力计算公式,开发操作简单、使用性强的桩设计计算软件,为输电线路设计人员进行国外工程设计提供参考。

嵌岩桩水平承载力计算方法的分析比较

对现有的嵌岩桩水平承载力的计算方法及理论,包括地基反力法和弹性连续体法等进行了分析阐述,基于现场原位试验数据,对不同计算方法得到的结果进行了比较,在此基础上讨论了不同计算方法的适用范围和局限性.分析结果表明:地基反力法经验性较强,其中常数法、Matlock法(m法)等单一参数的弹性地基反力法较为简便,且m法的计算结果与实际情况更为接近,但对于嵌岩桩在缺乏现场试验数据时其参数选取较为困难;p-y曲线法考虑了地基的非线性反应,更适合大变形桩,但也存在高估岩体刚度的情况,缺乏更多验证;弹性连续体法考虑了岩石地基的连续性,但未能考虑到实际工程中的复杂效应.