近海工程沉桩振动对邻近埋地管道影响的数值模拟和现场监测

为探究沉桩振动对邻近埋地管道安全性的影响,在基于ABAQUS平台数值建模计算和工程现场监测的基础上,就近海工程沉桩振动对邻近埋地管道安全运行可能产生的影响进行了建模探究与比对。研究表明,埋地管道周边质点振动速度峰值和管道位移这两个要素对埋地管道的影响最为直接显著。在此基础上提出了实际工程条件下近海埋地管道在沉桩振动施工下的安全控制标准:埋地管道质点振动速度控制标准为30 mm/s,埋地管道邻近土体水平位移控制标准为10mm。该控制标准在实际工程中取得了良好效果。

地基处理中高频振动沉桩技术的研究与实践

针对钢管桩高频振动沉桩研究和应用不足的问题,提出了ABAQUS有限元建模数字模拟分析的研究方法,并通过计算机模拟分析钢管桩高频振动沉桩的可靠性。该方法可有效分析钢管桩高频振动沉桩过程中的土体动力响应。结果表明,距管周1 m处土体径向的位移极值为6.5 mm,而距离管周3 m处土体径向的位移极值为2.3 mm,钢管桩高频振动沉桩对周边土体的影响局限在较小范围内,沉降影响可控。

高频振动沉桩技术原理及其工程应用

为了促进桩基施工技术的进步和发展,并为类似工程建设提供有益参考,对高频振动沉桩技术原理及其工程应用进行了深入研究。详细阐述了高频振动沉桩技术的原理,包括由动力系统、传输系统和振动锤组成的沉桩系统,偏心块旋转产生激振力的机理以及桩体贯入的土体液化和桩体下沉过程。同时分析了该技术在全套管振动取土灌注桩和海上风电单桩基础振动贯入方面的工程应用。结果表明,高频振动沉桩技术具有独特原理和优势,展现出巨大应用潜力,且正朝着智能化和绿色环保化方向发展,为工程建设的高效、安全和可持续发展提供了有力支持。

连续振动沉桩施工环境影响数值模拟研究

文章利用FLAC3D软件中的结构单元模拟钢管桩,通过设置接触面考虑桩土相互作用,用单元劈裂技术模拟钢管桩连续下沉,并分析了沉桩过程中桩周土体的动力响应规律。结果表明:9倍桩径范围内,地表竖向和径向速度峰值均随距离的增加而快速衰减,超过5倍桩径时,免共振沉桩施工对桩周土体造成的动力影响可降至规范建议值以下;土体深度越大,桩周孔隙水压力增量越大,同时孔隙水压力受影响区的径向范围越小;5倍桩径范围内孔隙水压力变化较快,桩周土体孔隙水压力受剧烈影响的范围在2倍桩径以内。

振动沉管碎石桩机系统中桩管疲劳强度分析

针对振动沉管碎石桩机系统中桩管在施工时易产生疲劳裂纹的问题展开分析研究。文章以振动力学为基础,利用动力学公式计算了桩管的固有频率与疲劳强度,分析了提高桩管疲劳强度的措施。所提措施为振动沉管碎石桩机中振动锤与桩管的设计与选型提供参考,可避免产生共振危害。

软土地区钢板桩振动沉桩监测及环境效应分析

钢板桩振动沉桩对周边土体和建筑物的影响一直是钢板桩应用中倍受关注的问题。选取从北向南5个沿海典型软土地区,通过三轴测振仪进行了振动沉桩监测,提取了距离振源不同距离处地表的径向、切向和竖向的振动加速度,并利用Matlab和SeismoSignal软件分析了振动峰值加速度和振动峰值速度随着测点到振源不同距离的变化趋势。结果表明,软土地区的振动响应相比硬土地区明显降低,但软土地区地表振动与土层性质和土层变化有关。在软土层上覆较好土层的地区,由于剪切带较大,地表径向峰值加速度随着测点到振源距离的增加出现先增加后减小的现象;但切向加速度由于钢板桩在沉桩过程中产生水平位移作用的附加影响而并未减小。钢板桩在软土地区的地表振动加速度和速度峰值在距离振源0~3 m范围迅速衰减,超过3 m后钢板桩振动沉桩环境效应较小。最后给出了不同建筑物类型下软土地区钢板桩振动沉桩环境效应的最小安全距离,可供设计和作业人员参考。

振动沉桩施工对船撞损伤桥墩基础影响的安全距离

为了研究振动沉桩影响下受损桥墩的动力时程响应,确定振动沉桩安全施工距离和合理振动施工参数,避免修复受损桥梁时临时平台的钢管桩振动下沉造成桥梁的二次破坏,结合番禺北斗大桥船撞事故和抢险修复工程现场情况,采用了小孔扩张理论、振动理论和有限元非线性动力分析相结合的方法,确定了沉桩挤土塑性区范围。研究了钢管桩振动下沉时受损墩柱的动力时程响应,确定了振动过程的影响范围及施工安全距离,提出了抢险平台钢管桩振动下沉施工的激振力和振动频率合理范围。结果表明:通过小孔扩张理论计算得到钢管桩振冲下沉过程的挤土效应塑性范围为14.66 m;采用有限元方法模拟振动荷载作用下地基土的速度时程响应,根据现有规范中最大速度限值,得到振动荷载对受损桥墩的径向影响范围为3.02~19.08 m;综合考虑沉桩工艺、沉桩速率、沉桩顺序等工艺,在激振力不超过600 kN情况下,受损墩柱抢险工程钢管桩振冲下沉施工的最小安全距离容许值为15 m;结合数值模拟时程计算和现场工程情况,确定了番禺北斗大桥修复抢险振冲沉桩施工的合理参数,建议钢管柱振冲下沉施工时激振力不超过600 kN、振动频率不低于16 Hz。研究结果可为确保受损桥梁抢险修复工程的施工安全性提供理论支撑和借鉴。

振动沉管碎石桩在道路软基处理施工技术的应用

近年来,在广西道路以及建筑领域中,振动沉管碎石桩已经成为越来越多软弱地基处理工程中的首选方法。这种方法的优势显著,不仅具有良好的效果,而且方法可靠,适用范围广,同时还具备经济和快捷的特点。本文详细阐述了振动沉管碎石桩软基处理技术,并提供了作者自己的观点和看法,旨在为同行提供指导和帮助。

振动沉管挤密碎石桩施工技术

复合地基是指通过置换搅拌等方式在原地基中植入增强体,由原地基和增强体组成的人工复合体地基。本文简述了振动沉管挤密碎石桩的技术原理及特点,探讨了振动沉管挤密碎石桩的施工工艺及质量控制措施。复合地基相对于原土体,地基承载力显著提高,土体稳定性增强,大大减少了地基的沉降和不均匀沉降。

振动沉桩过程的动力学仿真分析

振动沉桩过程是一个非常复杂的过程,其复杂性源于土的动力性能和桩-土接触面的动力接触行为。应用D-P准则,借助ANSYS软件,建立桩-土系统有限元模型,选取合适的桩-土系统参数,并得出在该参数下的桩位移曲线。改变激振力振幅、频率及土的内摩擦角、粘结力和压缩模量等参数值,得出相应参数下的桩位移曲线。通过对比原参数下的桩位移曲线与改变参数后的桩位移曲线,得出激振力幅值、频率以及土的刚度和阻尼对沉桩速度和沉桩量的影响。

基于振动沉桩机的振动摩擦系统动力学分析

以振动沉桩机为例,研究了振动摩擦在沉拔桩机这一典型机械中的应用.建立了非线性动力学模型,采用龙格库塔法对振动沉桩机进行了数值仿真,得到了系统的动力学特性.仿真结果表明:随着激振力幅值和频率的增大,桩的振幅有一定的增大;随着激振力幅值的减小,桩的振幅有一定减小;随着激振力频率的减小,桩的振幅变化不大;改变系统刚度,桩的振幅有明显变化.

高频液压振动锤沉桩的打入性状分析

采用数值方法对高频液压振动锤沉桩进行轴对称动力分析。在不考虑孔隙水压力情况下模拟沉桩的贯入过程,分析打桩力作用下应力的传播以及在桩体与土层的值与分布,并且考虑对高频振动沉桩影响因素,包括振动锤、桩体、土体的各种参数。

高频振动沉桩施工对周边环境的影响

从振动桩锤、桩体和土层情况3个方面入手,系统分析了高频振动沉桩施工对周边环境影响的作用机理.首先建立振动沉桩三维有限元模型,实现对沉桩全过程的再现分析;然后验证模型的正确性,并对模型进行变参数分析.研究表明:桩锤激振频率越高,沉桩对环境影响越小;桩锤静载力和桩径越大,沉桩对环境影响越大;砂质土场地比黏土场地更易受振动沉桩影响,且土质越硬,沉桩产生的环境影响越严重.最后,根据参数分析结果提出了减小沉桩施工影响的工程措施.

振动沉桩过程“跳机”现象动力学特性

为了找出振动桩锤在沉桩作业过程中产生"跳机"现象的根本原因,从而采取有效措施解决"跳机"这一工程实际问题,从非线性振动力学的角度出发,建立二自由度分段非线性振动桩-土动力学模型,基于数值积分方法,采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真,研究激振频率、地基土的刚度、激振器上下层偏心块的相位差对振动沉桩动力学特性的影响。结果表明:引起桩端与土有脱离的因素主要是激振力和地基土的刚度,激振力和地基土的刚度越大,则桩端与土脱离的程度越严重;当桩端与土没有脱离时,桩和机架的振动频率与激振频率相等,而在桩端与土有脱离时,机架的振动频率将小于激振频率,桩的振动频率也略有降低,当机架频率降低至一定范围时就会出现"跳机"现象。消除"跳机"现象的措施主要是减小激振力,可以通过适当降低激振频率、减小偏心力矩、增大激振器上下层偏心块相位差的方法实现。

软式非线性同步振动沉桩系统的动力学分析

对软式非线性同步振动沉桩系统进行动力学特性研究。首先,建立同步振动沉桩系统的软式非线性振动模型,采用一次近似解的幅频特性方程判定系统周期解稳定性问题;然后,利用选取的参数分析系统幅频特性关系,并且根据幅频特性曲线确定系统多解处的稳定解问题,以及讨论沉桩系统参数(激振频率、土的刚度和阻尼、激振器的偏心距等)对系统动力学特性的影响;最后,基于Matlab/Simulink采用四阶龙格-库塔法运算程序进行数值仿真确定系统周期解稳定性。通过理论和仿真系统地分析了系统周期解的稳定性特性,以及系统各参数对系统周期解的影响。

高频液压振动锤沉桩引起的孔压增长性状分析

考虑高频振动沉桩过程引起地基中超静孔隙水压力增长情况,研究了孔压沿桩径方向与轴向的大小及分布规律,并同时对高频振动沉桩引起的孔压性状的主要影响因素进行探讨。研究结果表明:打桩过程中超静孔隙水压力的增长性状对其打桩的可打入性有很大的影响,有地下水存在时,高频振动沉桩引起孔压的增加有利于桩的贯入,因而桩的贯入位移大幅度增加。

液压振动锤振动沉桩土体参数辨识与仿真

介绍了液压振动锤的工作原理。建立了锤-桩-土系统的单自由度模型。以共振理论为依据,为实现自适应振动沉桩,提出一种在线测量土体参数的方法。仿真研究结果表明:采用带遗忘因子的增广最小二乘算法模型能够较好地辨识出土体的参数。

振动锤沉桩计算方法

振动沉桩过程中由于桩周动摩阻力的影响,桩身振动加速度随着入土深度的增加而逐渐减小,动摩阻力随着入土深度的增加而逐渐增大,当振动锤激振力能够克服桩侧动摩阻力及端阻力,同时桩端产生的最大振幅能够克服土处于弹性阶段的最大位移后桩可继续下沉。通过对桩身划分单元的方法,确定桩侧动摩阻力与桩身振动加速度之间的关系,计算得到不同入土深度位置的桩侧振动加速度,同时考虑应力波在桩身的传递,最终获得桩在不同时刻的动摩阻力,并通过桩端单元的振动加速度计算得到桩端最大振幅。