新型桶式基础防波堤单桶桶壁土压力数值分析

对于软土地基上的新型桶式基础防波堤,其稳定性分析的关键是桶壁土压力分析。根据实际工程,通过数值模拟,分析了不同荷载水平、不同荷载作用点高度、不同土质状况下桶壁土压力的分布规律。分析发现,不同情况下的软土地基新型桶式基础防波堤,桶壁土压力分布区域可分为海侧圆弧端主动土压力区、两侧直壁端静止土压力区及陆侧圆弧端被动土压力区。经与理论计算的Rankine主动、被动土压力和静止土压力的对比分析发现,海侧主动区的土压力与陆侧被动区土压力分别介于主动土压力与静止土压力、静止土压力与被动土压力之间,两侧直壁端的桶壁土压力与静止土压力比较接近。在两端圆弧段,桶壁土压力沿深度分段线性分布,且单宽桶壁土压力合力与荷载水平呈线性关系。当荷载作用点的高度发生变化时,桶壁土压力的分布规律相类似。基于桶壁土压力的分布形式,提出了桶壁土压力的简化计算方法,为计算桶体稳定性带来方便。

新型桶式基础防波堤下沉分析及其对稳定性的影响

鉴于新型桶式基础防波堤下沉过程的复杂性,单纯少量的下沉监测并不能全面、细致地反映这一过程。通过对桶体的简化处理,借鉴静压桩的下沉模拟方法,采用ABAQUS有限元软件对桶体的下沉挤土效应进行了模拟分析。通过分析发现,受桶体下沉影响,桶壁附近土体主要受到了桶壁水平挤压作用、紧靠桶壁的竖向挤压及摩擦作用及两桶壁之间盖板的竖向挤压作用。受几种作用的影响,桶壁附近的土体变形可分为紧靠桶壁的下沉区域、离桶壁稍远范围内的相对隆起区及两桶壁之间顶部的下压变形区,而且土体的这些变形决定了桶壁附近土体复杂的应力变化。在挤土效应模拟的基础上,进一步分析了考虑挤土效应对桶体稳定性的影响,挤土效应可增加桶体的稳定性。

新型桶式基础防波堤桶体阻力分析

包括桶壁、隔墙摩阻力和桶底端阻力的桶体阻力是维持桶体稳定性的一个重要因素。外侧桶壁摩阻力与桶土相对位移及接触状态有关,内侧桶壁和隔墙摩阻力与桶土相对位移有关,桶底端阻力与桶土接触状态有关。波浪荷载作用下,海侧上部的外侧桶壁与土体脱离,下部产生相对土体的向上位移,陆侧桶壁则相反;海侧内侧桶壁与隔墙产生相对桶内土体的向上位移,陆侧则相反;海侧桶体底部与土体脱离,陆侧则挤压土体。波浪荷载作用下,在绕桶体转动中心发生向上位移的迎浪侧,随荷载水平增加,桶壁与隔墙摩阻力由桶体自重作用下的正摩阻力减小变为负摩阻力,桶底端阻力则减小直至为零;在绕桶体转动中心发生向下位移的背浪侧,桶体阻力在桶体自重的基础上增加。

采用拟静力法的新型桶式基础防波堤结构稳定性分析

三维情况下,桶体稳定性是一个复杂的空间结构与土相互作用的问题。结合工程实例,建立了三维新型桶式基础防波堤有限元模型,对其稳定性进行分析。从而,动力作用下桶体结构位移与目前静力计算的结果相差较大,针对这个问题,分析提出等效拟静力法,通过与动力作用后相等的孔压等效成与之对应的静荷载,然后计算桶体位移。该方法的关键是找出桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的关系,同时找出此处土体孔压与动荷载之间的关系,从而建立静荷载与动荷载之间的关系。经数值模拟与试验对比,结果证明所提的等效拟静力法比较合理。在模拟与分析原型桶体基础上,进一步分析了不同尺度及不同荷载作用点高度时,桶体前端底部土体孔压与静荷载之间的近似直线关系。

新型桶式基础结构防波堤主要施工技术

连云港徐圩港区防波堤直立段设计创新地采用了新型桶式基础结构——单桶多仓结构。通过对浮游稳定、无底模板工艺、桶体场内搬运、气浮负压下沉工艺的运用及自动化控制系统的研发,形成了成套施工技术。介绍该技术的应用,为该结构的推广应用提供技术支持。

桶式结构施工监测分析

桶式结构作为一种新型、轻型、插入式基础结构,适用于承载力低的淤泥质地基;结构应力及土压力是桶式结构设计及稳定计算的关键。文章基于连云港港徐圩港区防波堤工程试验段工程的监测检测,研究了施工过程桶体应力、桶基础土压力和孔隙水压力的变化规律。试验结果表明,该新结构的稳定性易满足,在水上可以气浮运输,现场安装方便。

桶式结构场内搬运方式研究与应用

介绍了新型桶式结构场内的搬运方式研究与应用,通过对比分析、细化实施步骤等,顺利完成新型特大桶式基础结构的场内搬运,为类似结构的场内移运施工积累了经验。

单侧回填桶体应力监测浅析

通过对新型桶式基础结构单侧回填加卸载过程中应力的监测,验证设计成果,总结工程施工经验,并对后期桶体结构配筋进行优化设计。