海上风电大直径超长钢管桩竖向承载特性现场试验研究

钢管桩是海上风电工程最主要的基础型式,但针对海上大直径超长钢管桩竖向承载力问题的研究却相对较少。结合广东汕头海上风电工程,进行了海上大直径超长钢管桩竖向承载力特性的现场试验研究,对比了桩底沉降和桩顶沉降随上部荷载的变化特点,分析了桩身侧摩阻力和桩端阻力随上部荷载的变化规律,并依据试验结果对大直径超长钢管桩极限承载力判定方法进行了探讨。试验结果表明:大直径超长钢管桩桩身变形较大,利用桩底沉降随荷载的变化曲线更容易对现场加载量进行控制和调整,也更容易对承载力的极限状态进行判断;大直径超长钢管桩端阻力随桩顶荷载的变化曲线呈“S”形;现行规范中采用Q/Qmax-s/d曲线斜率开始转变为0.2的点所对应的荷载作为极限承载力,将过高的估计大直径超长钢管桩的竖向抗压极限承载力。

建、构筑物下现状钢管包封保护方案对比研究

结合实际工程,针对新建建、构筑物下存在不能迁改的现状钢管,提出柔性半包封、刚性半包封、柔性全包封、刚性全包封4种钢管包封保护方案,采用Midas-GTS有限元分析软件建立了三维数值计算模型,分别施加100kPa~180kPa附加荷载,从地面沉降、钢管最大竖向变形、钢管管壁最大环向应力三方面进行对比研究。结果表明:柔性半包封、刚性半包封保护方案可减少地面沉降、钢管最大竖向变形,但效果不显著,对减少钢管管壁最大环向应力效果不明显;柔性全包封、刚性全包封可减少地面沉降,但效果不显著,对减少钢管最大竖向变形、管壁最大环向应力效果显著,其中柔性全包封效果最佳,较无包封均减少90%以上。最终给出各包封保护方案特点,供设计人员参考。

压下率对耐磨钢/碳钢复合板界面结合性能的影响

利用Thermecmastor-Z热模拟试验机对试验用耐磨钢的金属塑性变形抗力进行研究,获得了该钢种在1200℃,应变速率为1、10 s-1的应力-应变曲线。应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟了1200℃条件下耐磨钢/碳钢复合板的单道次轧制过程。结果表明:在单道次轧制过程中,获得理想的复合效果的垂直压应力要达到200 MPa以上,等效应变要达到0.85以上。

不同填土高度下壁厚对钢波纹管力学性状影响

通过建立模拟施工条件的数值计算模型,研究不同填土高度下壁厚对钢波纹管变形和力学性能的影响.研究结果表明:填土高度小于8m时,壁厚对钢波纹管管中处竖向变形量影响较小,壁厚超过4mm,每增加1mm变形减小低于0.3%;填土高度大于8m后,随着壁厚的增加,钢波纹管管中处竖向变形量线性减小,但减幅较小.

直斜交替组合钢管桩支挡结构试验研究

直斜交替组合钢管桩是一种新型的基坑支挡结构,具有施工方便、可循环利用、造价低等优点。已有工程实践证明其支护性能良好,但尚缺乏对其变形和受力机制的深入认识。开展悬臂桩和2种不同夹角(α=10°,20°)的直斜交替组合钢管桩模型试验研究,分析基坑开挖过程中,桩顶位移变化规律、桩身弯矩和变形及土压力分布特征,试验结果表明:相同的基坑开挖深度,直斜交替组合钢管桩的桩顶位移随着夹角增大而减小,悬臂桩桩顶位移最大。悬臂桩桩身弯矩图呈现“鱼腹式”分布特征,而直斜交替组合钢管则为“S”型分布,直斜交替组合钢管桩存在显著的反弯现象,其桩身最大弯矩值随着夹角α的增加而减小。直斜交替组合钢管桩在土压力作用下受力更加合理,斜桩受拉、直桩受压,其破坏模式从悬臂桩的弯剪破坏变化为斜桩与直桩的拉压破坏。此外,直斜交替组合钢管桩支护结构具有三大有益的效应:拉锚效应、重力效应和空间结构效应。拉锚效应和重力效应增加了结构的抗倾覆力矩,而空间结构效应提高了支挡结构的刚度。因此,该支挡结构具有很好的推广应用价值。

钢管桩在垂直开挖深基坑支护中的应用

在城区深基坑开挖支护时,其周边往往会遇到密集的建(构)筑物或各种管线设施,这就要求开挖支护过程中应确保支护结构变形控制在很小的容许范围内,以保证周边建(构)筑物及管线设施的安全;且在这种支护空间往往比较狭小,几无放坡空间而需要垂直开挖的基坑中,采用需要大型施工设备的支护桩、地下连续墙等工法往往也是不适宜的。鉴于此,采用直径较小的钢管桩结合预应力锚杆的支护形式对某工程进行了设计施工探讨,经工后监测效果良好,从而验证了这一支护形式的可行性,可供其它类似工程参考。