深厚软土地基上插入式钢圆筒的结构稳定性

结合港珠澳大桥岛隧工程东人工岛工程实例,基于PLAXIS 3D有限元软件计算平台,利用可同时考虑剪切硬化和压缩硬化的土体弹塑性本构模型Hardening-soil model,对深插式大直径钢圆筒岛壁结构三维数值计算展开研究,分析施工全过程中各控制工况下钢圆筒的变位情况,并与二维理论计算和现场实测位移相验证,探讨深厚软黏土地基上大圆筒结构的变形与稳定特性。结果表明,三维数值模拟钢圆筒位移和实测位移相近,两者均大于二维平面等效计算位移值;当钢圆筒有足够的直径和埋深时,即使其插入深厚软黏土地基,水平和竖向变位均较大,但是其结构稳定性也较好。分析成果对类似工程以及大直径钢圆筒结构在软土地基上的推广应用具有一定的参考意义。

插入式钢圆筒筒内侧土压力分布规律及计算方法

针对插入式钢圆筒筒内土压力计算理论多样性、计算结果差别大的问题,分析筒内土压力分布规律及计算方法。结合港珠澳大桥岛隧工程西人工岛X37^#钢圆筒,采用有限元软件PLAXIS 3D和多种理论计算方法对比分析筒内土压力。结果表明:筒内土压力不是随深度增加一直增大,库拉依宁法计算筒内土压力结果与三维有限元软件分析结果比较吻合,在工程设计中可以采用库拉依宁法计算筒内土压力。分析成果可以为钢圆筒筒壁水平张力计算提供依据,从而合理确定钢圆筒筒壁厚度。

香港机场第三跑道填海工程插入式钢圆筒结构设计

受钢结构耐久性的影响,国内插入式钢圆筒设计案例较少。基于香港机场第三跑道填海工程,提出一种在深厚软土地基上采用插入式钢圆筒作为陆域形成临时围蔽结构的设计方案。采用日本国际临海开发研究中心OCDI的二维计算理论进行结构设计,并采用Plaxis 3D软件对结构位移和整体稳定性进行复核计算。结果表明,采用OCDI二维理论进行结构设计是安全的,但位移计算结果严重偏小。研究成果可为类似工程提供参考。

波浪荷载作用下插入式钢圆筒稳定性的离心模型试验研究

插入式钢圆筒结构作为新型水工结构被广泛应用于人工岛的建设中。较大的波浪荷载会威胁钢圆筒的施工期稳定,由于钢圆筒结构承受着土压力、波浪荷载的多重作用,常规的模型试验无法说明其工作机理,而土工离心模型试验可通过改变重力加速度达到结构和土体同步缩尺的目的,是岩土工程中最可靠的试验方式。依托深中通道西人工岛的钢圆筒工程,开展了离心模型试验,明确了波浪荷载作用下插入式钢圆筒结构的变位特点、土压力和筒身拉应变等特征值的分布特性。研究表明:在波浪荷载下钢圆筒的失稳模式主要为倾覆破坏,而非整体平移;无论是在筒壁处还是在土中,海侧的土压力逐渐减小,陆侧的土压力逐渐增加,且陆侧土压力大于海侧;筒体中心线处的环向拉应变,随筒深的增加逐渐增大,在筒底位置达到最大值,陆侧处则筒体上部的最大。

广州番禺南沙蒲洲海堤护岸工程大直径钢圆筒振动下沉设备及工艺的研究与应用

本文以广州番禺南沙蒲洲海堤护岸工程为例,介绍了大直径钢圆筒的新结构、振沉钢圆筒的新设备和多台液压振动锤同步振沉的新工艺,可供类似工程参考。

集装箱码头不同结构造价对比分析

分析某集装箱码头初步设计阶段3种结构方案的工程造价组成,为设计、施工提供了优化方向。对比分析结果表明:插入式钢圆筒方案造价具有明显优势,重力式沉箱结构造价相对较高,但在码头使用方面具有较大优势。对比结果为决策者选择最终的施工方案提供了理论依据。