冲击钻孔施工对桩基损伤的临近桥梁受力影响研究

为了解冲击钻孔施工对桩基既有损伤框架桥的影响,采用有限元软件建立部分框架桥分离式共节点模型,考虑桩基完好和桩基受损2种工况,对冲击钻孔施工影响下临近框架桥的力学响应进行数值模拟。结果表明,框架桥桩基受损工况相对于桩基完好工况,冲击瞬间墩柱沉降值及桥面横向水平位移较大,混凝土和钢筋承载远比正常状态高。采用冲击钻孔工艺施工,考虑到冲击钻孔过程中需要多次冲击,会引起临近框架桥沉降值、墩柱底部混凝土受力及桥面横向水平位移较大,导致结构承受较大的安全风险,建议改用回旋钻成孔工艺施工。

台州某高桩码头桩基损伤成因分析

台州某高桩码头经过30的运行,码头桩基出现了不同程度的损伤。为保障生产安全及延长码头的使用寿命,需对码头结构进行修复及加固。本文对码头桩基出现的不同损伤类型进行归纳总结,分析分析桩基发生损伤的成因,并提出相对应的的修复和加固方案,以恢复桩基的承载力、耐久性以及增强码头整体结构的稳定,可供今后类似工程借鉴。

高桩码头桩基损伤形状及大小对结构的影响分析

随着我国航运事业的高速发展,各种码头工程越来越多。在码头工程的建设过程中,桩基部分的建设质量对工程质量有着非常直接的影响,如果其强度没有达到设计的强度,容易造成各种安全隐患。为了对高桩码头的桩基强度进行检测,通常采用的是低应变反射波检测法,在实际检测中,需要在桩体上切割传感器和激振平台,对桩体会造成一定的损伤。为此,本文将以一个高桩基码头的桩基为研究对象,有效研究水平载荷作用下割桩损伤大小和形状对桩身压力所产生的影响。根据研究结果显示,在桩基割上部位存在着一定的应力集中现象,对损伤的形状也比较敏感。该试验结果对桩基检测切割平台的形状设计可以提供有效的参考看。

基于声发射检测技术的桩基损伤评估方法探究

在城市基础设施建设中,桩基的健康状况关系到整个建筑物的稳定性和安全性。为了有效地对其进行损伤检测和评估,引入了声发射检测技术。首先通过声发射原理对损伤发生过程中的应力波信号进行实时监测,进而探究了桩基损伤的种类与程度。其次建立了基于声发射技术的桩基损伤评估模型,提出了一种新的数据处理方法,不仅可以准确地判断桩基的损伤位置与程度,还可对其进行实时的跟踪和监控。最后展示了声发射技术在桩基损伤识别和评估方面的优势并实验证明其高效、准确的性能。因此,研究表明基于声发射检测技术的桩基损伤评估方法为实时监控桩基的健康状况提供了一种有效手段,具有广阔的应用前景。

现役结构桩基小损伤高精度识别

为了实现对在役结构桩基小损伤高精度识别,根据桩基损伤后的振动特征微分方程,建立由模态损伤灵敏度因子、单元损伤因子、单元模态应变能组成的结构损伤识别方程.在应用模态损伤灵敏度因子选择高效损伤识别模态的基础上,应用损伤前后应变能的变化和小波分析技术对桩基的小损伤进行精确损伤定位识别.在损伤定位识别的基础上,应用损伤识别方程对桩基的小损伤进行损伤程度诊断.应用本文所提出的方法对SF-1灯塔桩基进行损伤数值模拟识别,识别误差小于5%,验证了该损伤识别方法具有较高识别精度.最后应用该方法对在役BHX-12平台的桩基损伤进行识别,识别结果和实际损伤比较吻合.

强盐沼泽区干湿循环作用下桥梁桩基腐蚀损伤

为探明干湿循环与强盐沼泽腐蚀作用下桥梁桩基混凝土材料损伤机理,通过室内模拟试验,研究了不同材料质量比的混凝土浸入不同浓度复合盐溶液,经干湿循环后的质量损失率、相对动弹性模量和抗侵蚀系数;基于扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和化学成分分析相结合的方法,研究了桩身混凝土抗腐蚀微观机理。研究结果表明:经干湿循环后混凝土质量增长是因为在材料内部生成了钙矾石、Friedel盐等膨胀性晶体,氯盐的存在能够抑制硫酸盐对于桩基混凝土的侵蚀作用;复合盐溶液浓度不同时,经过120次的干湿循环后,水泥、碎石、砂子、水、粉煤灰、减水剂、硅灰、膨胀剂质量比为327∶1103∶767∶170∶87∶7∶22∶44(质量比Ⅲ)的桩基混凝土试件的相对动弹性模量为92.7%,抗侵蚀系数最小为0.91,而在未添加硅灰和膨胀剂的质量比与仅添加硅灰的质量比下桩基混凝土试件的相对动弹性模量最大为89.7%,抗侵蚀系数最小为0.80,质量比Ⅲ的桩基混凝土试件的抗侵蚀性能较好,桩基混凝土试件受到膨胀力但内部未产生裂缝,说明添加硅灰和膨胀剂提升了桩基混凝土的抗侵蚀能力且可以确保桩基混凝土不产生裂缝。可见,实际工程中可综合考虑区域内腐蚀性离子类别等因素,在质量比Ⅲ的基础上进一步优化桩基混凝土的质量比。

全直桩高桩码头结构的地震易损性分析

为研究全直桩高桩码头的地震易损性问题,以某全直桩高桩码头为工程背景,考虑场地和地震动特性的不确定性影响,借助岩土有限元软件Midas GTSNX,建立全直桩高桩码头-地基土相互作用非线性数值模型.将地基土内最大桩基应变作为破坏损伤指标,基于增量动力分析法对所选地震动进行调幅,并逐一进行数值计算,得到全直桩高桩码头的地震易损性曲线,分析了全直桩高桩码头在不同强度地震动作用下不同破坏状态的超越概率.研究结果表明,当地面峰值加速度<0.80g时,全直桩高桩码头结构的破坏状态主要为轻度损伤以及中度损伤;当地面峰值加速度≥0.80g时,发生严重损伤的概率基本超过了50%,码头结构丧失运营能力.以地基土内桩基损伤为指标的易损性分析,描述了地震对全直桩高桩码头结构造成的影响,可为高桩码头的抗震设计和防灾预测提供参考.

某高桩码头结构动力特性数值模拟研究

若干专家学者提出可通过检测高桩码头的结构动力特性来判断码头的结构损伤与整体性能。针对目前对高桩码头结构动力特性研究较少的背景,同时为如东洋口港区某高桩码头结构动力特性分析提供依据,以该码头为研究实例对象,通过建立三维数值模型,分析了桩基损伤、冲刷、水的阻尼对高桩码头结构动力特性的影响。研究结果显示:(1)高桩码头损伤程度较小或者受伤桩基数比较小时,码头整体动力特性变化不明显;反之则十分明显,可以将码头前3阶自振频率的变化作为反映整体损伤的指标。(2)水的阻尼对高桩码头结构固有频率几乎无影响,因此在模型计算中可以不考虑。(3)高桩码头整体动力特性对冲刷深度较为敏感。可以将高桩码头冲刷深度作为主要评价指标用来评价高桩码头的整体动力性能,从而进一步评价码头整体刚度变化情况。

强震作用下的砂土液化对桩基力学特性影响

为了提高位于液化土层桥梁桩基的抗震性能,基于三向六自由度大型振动台模型试验,分析了地震波作用下桩顶水平位移、桩身加速度及弯矩等动力响应,并研究了地震波加载后桩基的损伤。试验结果表明:在地震波作用下,随着液化层埋深的增加,土体液化后产生的侧扩效果逐渐减弱,因此,桩顶水平位移峰值逐渐减小,但是当地震加速度超过0.6g时,桩顶水平位移峰值不受液化层埋深的影响;因地震荷载作用下粉细砂土层液化,桩身加速度在该土层位置明显增大;上部覆盖层压力作用使土层抗剪强度增大,因此,桩顶放大系数随着液化层深度的增加而增大,且桩顶放大系数在Kobe波作用下最大,5002波作用下最小,砂土液化同时造成土层强度降低,从而使桩身加速度在该土层出现放大效应;桩身弯矩最大值均出现在液化层和非液化层分界处,且在相同强度地震波作用下,桩身弯矩最大值随着液化层埋深的增加呈增大趋势,当地震加速度从0.30g增大到0.35g后,桩身弯矩增幅为33.3%,增幅最大;不同类型地震波对桩基的破坏程度并无差异,在加速度0.35g作用下,桩基基频无变化,但当地震波强度超过0.40g时,桩基基频从1.65 Hz突降到0.45 Hz,因砂土层液化产生侧向位移,桩身剪切变形,最终导致桩基损坏。综上所述,当液化层较浅时,应重点考虑地震波作用下过大的桩顶水平位移;在桩基抗震设计时,必须考虑液化层和非液化层分界处桩基的抗弯能力和液化层埋深的影响。