高桩码头结构承载力检测与评估方法

既有码头结构在受到不同情况的损伤或者需要升级改造的情况下,需要对其结构承载力进行检测评估,现有研究主要针对旧码头材料耐久性进行研究,很少涉及结构整体承载力研究。通过对大量旧码头结构的调查研究,分析了高桩码头结构常见的损坏原因,总结了高桩码头结构承载检测评估的特点,对已建高桩码头结构承载力检测与评估的前提条件、基本程序以及检测与评估的内容等做了详细的技术说明,为正确进行高桩码头检测评估提供了一套可行的分析方法。

高桩码头结构承载力检测评估的典型工程实例

既有码头结构在受到不同情况的损伤或者需要升级改造的情况下,需要对其结构承载力进行检测评估。通过对南钢旧码头结构的检测与评估的典型案例,对已建高桩码头结构承载检测评估的特点、前提条件、基本程序以及检测与评估的内容等做了详细的技术说明,为进行高桩码头检测评估提供了一套可行的分析方法。

既有混凝土结构现存应力测试方法研究

混凝土实际应力水平是反映混凝土结构受力状况的最重要的指标之一,从而也是反映混凝土结构功能可靠性的主要指标。利用应力释放的力学原理,进行了既有钢筋混凝土结构现存应力测试研究,同时对应力测试结果的影响因素进行了系统的研究,并进行了相应的应力测试试验,验证了该方法的正确性,为准确评估现有结构承载力提供了可靠的试验方法。

纤维增强塑料(FRP)筋混凝土结构在港口工程中的应用

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料(FRP)筋代替传统钢筋,结合国内外相关规范,提出了港口工程中适用的FRP筋增强混凝土构件的设计计算方法,并对不同的设计控制指标进行了足尺寸构件力学性能试验验证,同时在某出运码头部分节段全部采用纤维增强塑料(FRP)替代钢筋工程试验,为解决港口工程耐久性问题提供了良好的工程实例。

土体流变特性与基坑支护的监控量测

本文结合浦东新区某工程的基坑开挖，研究土体的流变特性及其在基坑支护监控量测中的应用。采用最小二乘法原理将实测位移一时间曲线拟合为多项式，并在此基础上利用位移反分析方法获得三元件粘弹性模型的各项参数，进而得到一个综合线弹性模量Ｅ（ｔ），从而以简单的线弹性有限元程序计算出各时刻的位移值ｕ（ｔ）。计算结果表明三元件模型能较好地反映上海地区软粘土的流变特性。

既有混凝土结构现存应力测试方法研究

混凝土实际应力水平是反映混凝土结构受力状况的最重要的指标之一,从而也是反映混凝土结构功能可靠性的主要指标。利用应力释放的力学原理,进行了既有钢筋混凝土结构现存应力测试研究,同时对应力测试结果的影响因素进行了系统的研究,并进行了相应的应力测试试验,验证了该方法的正确性,为准确评估现有结构承载力提供了可靠的试验方法。

高桩码头桩基在倾斜泥面中的水平承载性能研究

现有的高桩码头设计方法在进行桩基水平承载力计算时通常是基于普通天然地基的水平泥面假设,而对泥面倾斜情况下,桩基的水平承载力计算至今没有一套成熟的计算方法可循。为揭示高桩码头排架在斜坡面上的工作机理,通过室内模型试验系统研究了单桩在斜坡面上的水平承载特性。通过对室内模型试验结果分析,提出了基于泥面水平时桩基水平受力性能来确定不同泥面坡度下桩的水平承载性能的修正计算公式,包括桩身最大弯矩、桩身最大弯矩点位置、桩顶位移、泥面位移以及考虑泥面坡度和桩深度的土弹簧刚度修正公式,为处于倾斜泥面的高桩码头桩基设计计算提供了理论依据。

水平受荷桩非线性m法研究

大量试验表明,水平荷载作用的单桩的m值随桩身泥面位移增大逐渐减小,然而现有相关规范没有给出大位移情况下m值的取值范围和选取方法,这对于实际工程设计的参数选择造成了一定困难。在大量的桩基水平静载荷试验实测资料的基础上,采用数理统计的方法建立了不同土质条件下土体的m值与桩身泥面位移的相互关系式,可用来计算水平推力桩在大位移情况下的m值,算例表明该方法具有较可靠的精度和较强的实用性。

基坑变形及其安全性的随机预测

将基坑支护与周围土体视作一个不确定性系统 ,在对随机性很强的现场位移量实测数据建立提取趋势项和分离随机项方法的基础上 ,采用蒙特卡罗法建立了确定土性参数的随机反分析方法 ,由此得到可反映土体整体力学性质的不确定性参数 .还据以建立了基坑变形的预测计算模型 ,包括预测基坑未来变形量的概率分布 ,及对基坑工程的安全性作概率意义上的判断 .分析过程中 ,对土的流变性特征采用粘弹性本构模型进行了工程简化 .提供的工程应用实例表明了此方法的可靠性 .

后张法预应力混凝土大直径管桩耐久性与寿命预测研究

该文通过室内试验测试大管桩混凝土本体耐久性参数,并将其作为耐久性退化和寿命预测研究的初始边界条件。对国内几个地区服役多年的大管桩码头开展耐久性调研和现场取芯测试分析,获得在役大管桩混凝土氯离子浓度分布数据。基于对大量数据统计分析,获得在役大管桩混凝土表面氯离子浓度、氯离子扩散系数、氯离子渗透深度等耐久性状态参数,研究大管桩混凝土受氯离子侵蚀的规律。在上述研究基础上,以Fick第二定律数学模型为核心建立大管桩寿命预测模型,开发寿命预测软件。该研究为大管桩耐久性设计、使用和维护提供理论与试验依据。

矿物掺合料改善混凝土抗氯离子渗透性能的研究

试验研究了单掺粉煤灰、矿渣分别为20%、40%、60%及硅粉掺量分别为5%、10%、15%对混凝土的抗氯离子渗透性能的影响。研究结果表明:矿物掺合料可以显著地提高混凝土的抗氯离子渗透能力,改善效果随着掺量的增加而增加,改善能力为硅灰>矿渣>粉煤灰。对混凝土抗氯离子渗透性能的作用机理分析表明:矿物掺合料的火山灰效应、填充效应和对氯离子的初始固化能力是改善混凝土的抗氯离子渗透性能的3个重要因素。

大管桩现场取样分析与耐久性研究

采用现场取样与室内化学分析相结合的方法，研究海洋环境下大管桩的耐久性能。通过对深圳、连云港和宁波3个地区服役1～17a的大管桩展开耐久性调查，同时在潮差区和浪溅区的桩身混凝土钻芯取样，采用化学分析的方法测试不同深度混凝土中的氯离子含量，计算混凝土氯离子扩散系数，进而经统计分析得出桩身混凝土的腐蚀参数。通过对比研究桩身混凝土与桩帽节点混凝土的抗氯离子渗透性能的差异，研究裂缝对氯离子渗透的影响及大管桩接头处FRP包覆层对接头耐久性的影响。取样研究过程中未发现任何箍筋和主筋锈蚀的现象，服役10～15a的大管桩箍筋表面氯离子浓度在0．1％～0．2％，箍筋表面光洁如新。

杭州湾跨海大桥大型承台钢套箱施工过程受力分析

介绍杭州湾跨海大桥承台施工中钢套箱模板的受力分析与工程应用情况。通过三维有限元软件的结构计算,并结合现场施工的特点,对钢套箱结构采取了工艺改进措施。在保证施工期安全性的同时,改善了钢套箱各构件的受力状况,减小了钢套箱的用钢量,提高了钢套箱模板的周转效率。

FRP筋混凝土结构在港口工程中应用典型工程实例

纤维增强塑料筋(FRP)与传统钢筋相比主要有抗拉强度高、耐腐蚀、轻质等优点,适用于在海港工程中降低因采用各类防腐蚀措施而增加的工程造价和日后维护成本。本文通过在某出运码头中使用FRP筋增强混凝土构件的典型工程案例,对FRP筋混凝土结构受力性能、施工注意事项以及使用过程中存在的问题等做了详细的技术说明,为在港口工程中使用FRP筋混凝土结构提供了良好的工程实例。

基于NL法的水平受荷桩非线性有限元分析

NL法是在总结国内外多种计算方法的基础上,依据大量桩基水平静载荷实测资料提出的一种新的桩基水平承载力非线性计算方法,并被港工桩基规范列为主要计算方法。但由于非线性计算的复杂性,因而限制了该方法的推广应用。通过将NL法与有限元法相结合,探讨了水平承载桩非线性受力特性分析的简捷、精确方法。该方法引入非线性弹簧模拟桩间土对桩单元的水平抗力,建立了基于NL法的桩土相互作用的接触非线性有限元模型。实例分析表明:计算结果与实测结果及规范中结果具有良好的一致性,可用来分析相似原理不能计算的问题,便于工程设计应用。

GFRP筋混凝土梁受弯性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(GFRP)代替传统钢筋,开展了以GFRP筋的抗拉强度、平衡配筋率、最小配筋率、挠度为控制条件的不同配筋情况下GFRP筋增强混凝土梁的力学性能试验,对GFRP梁在荷载作用下的截面特性、裂缝分布、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考。

FRP筋混凝土简支深梁力学性能试验研究

为解决海港工程中钢筋混凝土结构钢筋锈蚀问题,采用纤维增强塑料筋(FRP)代替传统钢筋,开展了不同配筋情况下FRP筋增强混凝土深梁的力学性能试验,对FRP深梁在荷载作用下的截面特性、裂缝宽度、极限承载力和破坏形式等力学特性进行深入研究,为进一步在工程中开展应用提供了试验参考。

碳纤维材料加固破损预应力混凝土管桩的应用研究

主要研究了采用碳纤维材料修复加固破损圆环形截面混凝土构件时的情况,推导了混凝土构件的合理加固量和加固后的极限承载力的基本公式,并在此基础上推导出可供工程应用的简化公式。进行的相应的荷载试验验证了公式的可靠性。

大管桩混凝土力学性能、抗氯离子渗透性和抗冻性研究

对大管桩混凝土的物理力学性能、抗氯离子渗透性能和抗冻性能进行系统研究。对大管桩混凝土的各项性能指标进行系统的测试和分析,并通过扫描电子显微镜(SEM)和压汞试验的微观测试手段,对大管桩混凝土的硬化水泥石结构的晶体形貌和孔隙结构进行微观分析。此外,通过对国内服役近20年的多座大管桩码头开展广泛的耐久性调查和取样分析,获得在役大管桩耐久性状况的宝贵资料,包括海水中氯离子对大管桩的侵蚀情况和冻融侵蚀环境下大管桩的实际耐久性状况。研究表明:大管桩混凝土具有优异的物理力学性能和耐久性指标,具有高强度、高密度、高弹性模量、低渗透性和高抗冻性的综合性能。

水平推力桩NL法相似原理计算表格的修正

NL法是港口工程中常用的桩基水平承载力的计算方法,由于计算公式复杂,规范提供了相似原理进行理论计算,并提供了标准桩的计算表格,由于当时计算条件有限,标准桩的计算精度不高,存在一定误差。文章通过编写的有限元程序对标准桩的计算数据进行了修正,使得应用NL法理论计算时精度更高。