海岸软土地基桩-土相互作用的数值模拟及应用

桩基础是高桩码头整体结构受力的关键。通过建立桩-土的理论受力模型,对桩体、土体及其相互作用进行理论分析,采用傅里叶级数收敛法对对称的模型进行求逆简化,为计算机求解给定方向。在ANSYS有限元分析软件中通过APDL语言对桩-土相互作用模型进行编程化建模和加载,计算后得出桩体、土体的整体变形规律和桩侧摩阻随桩深的变化规律,将模型计算结果与现有的试验结论进行分析对比。结果表明:傅里叶级数收敛法在对称模型刚度矩阵求逆过程中可以将许多元素变为零,以增加计算机的计算效率;桩体、土体的整体位移在不同荷载作用下发生微小差异,桩土摩擦阻力呈分段线性分布,其中在入土深度32 m处应力达到最大值,在工程中应对该处布置更多纵向持力钢筋。

海洋软土地基单桩地震响应分析与应用

随着高桩码头及各类海洋高桩平台的施工地域越来越广泛化,在地震带上进行施工的项目也常常出现。文中利用数学理论模型和三维有限元分析模型,以桩-土相互作用体系为基础,用傅里叶级数收敛法对模型进行化简,模拟模型整体在地震荷载作用下的响应,最后得出结论:(1)在地震荷载作用下,模型的最大位移发生于桩顶。在桩、土接触处,桩体从30m标高处开始发生较大位移,而深处桩体发生的位移与土体基本一致,同时位移相对较小。(2)在桩体标高位置为30m处模型所受应力达到最大。在工程中应在打桩和预制桩体时注意应力较大区域,在应力较大处应采用相应措施增加桩体强度,以保证施工安全。

不规则桩基大平台数值分析与应用

桩基础平台在沿海软土地基中应用广泛。对某不规则桩基平台进行数值模拟,利用ANSYS有限元分析软件对某一大平台工程进行三维有限元建模,选取合适的接触模型模拟桩-土相互作用,在施加设计荷载后对模型进行整体运算。结果表明,模型中大部分桩体在桩-土相互作用下其桩节点高程12.5 m附近摩阻应力达到最大,其中少数摩阻应力最大值发生于桩节点高程10或15 m处;各桩桩身摩阻应力沿着水平荷载合力方向不断增加。

镇海港区高桩码头单桩与排桩数值模拟差异分析

笔者对宁波舟山港镇海港区某已建高桩码头桩基进行模拟。在加载后对结果进行分析,得出分析结果:单桩结构模拟结果受力小于排桩结构,在对实际工程进行工程仿真时应该尽量建立全面的有限元模型,不能用一根桩的模型代替所有受力桩体;排桩结构桩体打设深度在27.5 m处,其摩擦应力达到最大,且桩群中,外侧桩的受力大于内侧桩约4%,在实际工程设计或老码头桩基分析中应考虑应力较大位置及桩体在桩基中排布位置的强度设计。