高强灌浆材料结合卡箍在导管架受损构件加固中的应用

以南海某海域一施工船与四桩导管架基础发生碰撞为背景,结合当前研究对导管架受损区域的承载力进行分析,计算得到受损截面凹陷处的轴向承载力和极限弯矩。简述海洋工程领域中受损构件的加固修复方法,探讨卡箍技术的理论研究现状及其在实际工程中的应用现状。基于典型灌浆卡箍修复技术提出一种采用80 MPa高强度灌浆材料结合卡箍技术进行加固修复的新方案,并采用有限元软件对加固后的组合结构进行数值模拟。仿真结果表明,该组合结构可有效改善导管架受损区域受力状况,提高结构的承载力。简述该方案的施工流程,以期为实际工程提供参考。

单桩静载试验中钢筋连接新技术分析

将钢筋连接工艺应用到单桩竖向抗拔静载试验中,代替传统的焊接连接方法,以期达到快速、安全、方便、节约成本的目的。本研究为该思路的初步尝试,针对小吨位的常见空心预制桩抗拔试验,加工了一套装置。该装置利用预制桩孔洞内的灌芯钢筋提供上拔力的特点,利用锚具卡扣装置,将钢筋和装置进行连接。在上海松江区某项目开展了现场试验,整个组装过程无需焊接,试验结束拆解装置后可重新利用,为同行提供参考。

软弱地质大流速区域钢管桩夹桩设计与分析

几内亚力拓西芒杜港口项目钢管桩施工区域,局部浅层软土层较厚,当该位置处钢管桩打入到风化岩表层,未进行嵌岩处理时,桩基的抗水平力会较差,且本项目位于河流入海口,雨季涨落潮时,河流流速最大可达到3 m/s,在极端流速的加持下,钢管桩发生桩顶较大位移的概率非常大,如不采取有效夹桩措施,钢管桩打设将很难满足设计与规范要求。为了保证打桩精度,对钢管桩夹桩措施进行了设计和受力分析,可有效解决软弱地质条件下,大流速水流对钢管桩施工精度的影响,具有先进性和适用性,可为类似项目提供技术借鉴与参考。

液压静力压桩机夹桩机构的有限元分析

为了减少液压静力压桩机夹桩机构压桩过程中的应力和变形,促进液压静力压桩机夹桩机构的改进,提高压桩质量,简述了抱压式液压静力压桩机的夹桩、压桩工作原理,利用ANSYS软件建立液压静力压桩机夹桩机构的参数化模型,设置模型中的主要参数,利用有限元系统内嵌的命令流式程序设计语言APDL编辑夹桩机构命令流式程序,对夹桩机构进行系列化有限元仿真分析,得出夹桩机构的等效应力云图、最大等效应力和最大合变形,并对仿真结果进行了分析和研究。仿真结果表明:夹桩、压桩时的夹桩机构的等效应力及位移分布不同;增大夹桩机构的压桩力和泊松比,以及在保证能正常压桩条件下,适当减小夹桩力能有效地降低液压静力压桩机夹桩机构的最大等效应力;增大夹桩机构的弹性模量和减小夹桩机构的压桩力,以及在保证能正常压桩条件下,适当减小夹桩力能有效地降低液压静力压桩机夹桩机构的最大合变形。

装配式透空管型夹桩结构在强风浪条件下的应用

以色列阿什杜德港28号码头采用高桩梁板式结构。新建码头处风浪条件恶劣,季风期有效波高达6 m以上,采取一种安全、高效、经济且适用于强风浪作用条件的夹桩结构是保证施工期钢管桩稳定性的关键。经过对多种夹桩结构形式的分析比较,通过设计创新及优化,提出了装配式透空管型夹桩结构,有效解决了现场诸多难题,保证了28号码头工程桩施工期的安全性。

液压静力压桩机夹桩机构的压桩有限元分析

利用ANSYS软件建立了液压静力压桩机夹桩机构的参数模型,设置了模型中的主要参数,利用有限元系统内嵌的命令流式程序设计语言APDL编辑了夹桩机构命令流式程序,对压桩时的夹桩机构进行了系列化有限元仿真分析,得出了夹桩机构的等效应力云图、最大等效应力和最大合变形,并对仿真结果进行了分析和研究。仿真结果表明:压桩时的夹桩机构的最大等效应力和最大合变形位于下夹桩块;增大夹桩机构的弹性模量和泊松比,增加夹桩块的宽度和钳口座的宽度,在保证能正常压桩条件下,适当减小夹桩力均能有效地降低液压静力压桩机夹桩机构的最大等效应力和最大合变形。

接桩卡具的设计及受力分析

随着我国海洋石油工业的迅速发展,对海洋平台的桩基础提出了更高的要求,目前海工结构物的钢管桩基础具有桩径大、桩身长的特点,在海上进行接桩施工是海洋平台建造和安装中不可缺少的工序。针对海上接桩施工的特点及其面临的实际问题,结合某实际工程介绍了一种实用的接桩卡具,并对这一卡具的设计方法及受力特点进行了详细的分析。实际应用表明,该卡具的使用效果良好,具有通用性并可反复使用。

液压静力压桩机夹桩箱有限元模态分析

为了对夹桩箱结构改进提供依据,应用ANSYS有限元软件对液压静力压桩机夹桩箱进行有限元建模。利用有限元系统内嵌的命令流式程序设计语言APDL,编辑了模态分析命令流式程序,对夹桩和压桩状态的夹桩箱进行模态分析,并且对模态频率及其振型进行分析;用Gradient法分析夹桩箱的主要结构参数,对压桩时夹桩箱第一模态频率的影响,结果表明在压桩状态下,夹桩箱的弹性模量、夹桩箱中间筒内径和夹桩箱内径等对夹桩箱第一模态频率的影响较大。

液压静力压桩机夹桩箱的有限元分析

为研究液压静力压桩机夹桩箱的受力和变形,促进液压静力压桩机夹桩箱的改进,提高压桩质量,简述了抱压式液压静力压桩机的工作原理,利用ANSYS软件,建立了液压静力压桩机夹桩箱的有限元模型,设置了模型中的主要参数,利用有限元系统内嵌的命令流式程序设计语言APDL,编辑了夹桩箱命令流式程序,对夹桩、压桩和加力压桩时的夹桩箱进行了系列化有限元仿真分析,得出了夹桩箱的等效应力云图和最大等效应力及合变形,并对仿真结果进行了分析和研究。仿真结果表明:增大夹桩箱的弹性模量,减小夹桩箱的泊松比,降低压桩力,减小夹桩时的夹桩力,随着压桩力的增大加大夹桩力等均能有效地减小夹桩箱的最大等效应力和最大合变形。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机动态条件下夹紧力的研究

介绍了废弃平台桩基拆除水下绳锯机的组成和工作原理。对夹紧装置建立了简化力学模型。分析了绳锯机夹紧桩基工作时的受力,得到了绳锯机动态条件下最小夹紧力数学模型。根据绳锯机的实际工作环境,采用该数学模型计算了夹紧装置的最小夹紧力,并与静态夹紧力计算结果进行了比较,此结果为绳锯机液压系统参数选择及夹紧装置结构设计打下了理论基础。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力的阻抗控制策略研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用水下绳锯机切断桩基,适当大小的夹紧力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。分析绳锯机夹紧力控制策略,建立绳锯机夹紧瓣夹紧桩基时的动力学方程,提出采用位置型神经网络阻抗控制方法来控制夹紧力,设计神经网络补偿器。根据绳锯机的实际工程样机,对多种情况下的力控制进行仿真研究,结果表明:位置型神经网络阻抗控制方法可以很好地补偿夹紧瓣动力学模型和位置的不确定性,适合于绳锯机夹紧力控制。

海洋平台安装施工中的接桩卡具

桩基础是海洋平台的主要基础形式,海上结构物的钢管桩基础具有桩径大、桩身长的特点,在海上进行接桩施工是海洋平台建造和安装中不可缺少的工序。本文针对海上接桩施工的特点及其面临的实际问题,结合某实际工程介绍一种实用的接桩卡具,并对这一卡具的设计方法及受力特点进行了详细的分析。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧齿优化设计研究

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机是一种近年发展起来的新型水下作业机具,它主要由绳锯机本体和液压控制系统构成,绳锯机夹紧瓣上的夹紧齿可以使绳锯机安全、稳定地工作。介绍了夹紧齿的结构,分析得到了夹紧齿尺寸和齿周过渡曲线的优化数学模型,采用有限元法优化得到了夹紧齿关键参数。根据优化结果设计制造了夹紧齿,实验结果表明:该夹紧齿能够满足要求,为绳锯机的安全稳定工作打下了一定的基础。

竖向荷载下群桩-土-承台相互作用数值分析

在大桩径、小桩距的群桩条件下,不仅有来自桩侧、桩端和承台传递的多重应力叠加,还有群桩对桩间土的夹持作用影响,桩-土-承台之间作用更加复杂。用有限差分软件模拟固定桩距、桩径,变化竖向荷载下桩-土-承台的相互作用。从各层土的侧摩阻力、不同位置桩的桩顶荷载、荷载-沉降关系、桩间土体位移等方面的计算结果分析桩-土-承台之间的相互影响。结果表明,荷载超出117.8 MN(略大于Pu/2,Pu为群桩极限承载力)后,群桩对上部桩间土的夹持作用开始减小,桩侧上部侧摩阻力增大;桩侧下部侧摩阻力在多重应力叠加作用下呈减小趋势,不同位置的桩侧摩阻力影响范围有差异;用群桩沉降达到5%倍桩径时的荷载作为群桩的竖向极限承载力是可取的;当沉降与桩径的比值超出1%后,承台分担荷载的比例逐渐增大,群桩分担荷载的比例减小。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧位姿控制研究

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机工作前需要快速固定到桩基上,这是一个复杂的位姿调整过程,需要由夹紧装置来完成,由绳锯机夹紧液压缸同步控制,使位姿调整过程安全、稳定。分析得到了位姿调整的动力学模型;采用二级控制方法设计了控制系统,其中外环采用定量反馈控制理论,内环采用基于扰动观测的理论;进行了绳锯机位姿调整实验,结果表明:控制系统在误差范围内能够使液压缸同步,进而实现了位姿调整的工程目标,该结果为绳锯机水下高效可靠地工作打下了一定的基础。

海洋废弃平台桩基拆除绳锯机的研发

海洋废弃平台桩基在拆除过程中可以采用金刚石绳锯机切断。介绍了绳锯机的工作原理。研制了一种新型的串珠绳张紧检测装置。分析了绳锯机工作时的夹紧装置动态特性,提出了绳锯机的夹紧力求解数学模型。研制出了桩基拆除绳锯机工程样机,建立了实验系统,测得了切割过程中的一些重要参数,实验表明,绳锯机能够安全稳定的完成桩基切割任务。

垂直荷载下桩基夹持作用研究

为了研究群桩基础中的工作性状,在与实体建筑基础相同尺寸的承台下埋设土压力盒及桩顶压力传感器,分别对承台下土和桩的反力进行了测定。根据所获得的数据分析了桩—土—承台在共同工作形式下的受力特性,提出夹持作用在共同工作理论中占重要的地位,并用夹持作用分析了共同工作中承台对桩侧阻力的削弱作用、承台对桩端阻力的增强作用以及夹持作用的倍增效应。认为类似该场地条件下群桩效率系数大于1,在实际的工程桩基设计中应考虑共同工作以优化设计。

夹桩时预制桩的强度分析

对夹桩时夹桩机构和预制桩的静态受力进行了分析,结论表明:夹桩时预制桩的屈服从与下钳口接触处的内壁开始;预制桩能承受的最大夹桩力随着夹桩钳口与预制桩之间的接触长度、预制桩的外径和壁厚的增大而增大。

基于过程的海洋废弃平台桩基拆除绳锯机夹紧力研究

海洋废弃平台拆除过程中可以采用绳锯机切断桩基,适当大小的夹紧力是绳锯机安全稳定工作的前提条件。介绍了绳锯机工作原理,分析了绳锯机夹紧过程中的外力作用过程,提出了基于过程的夹紧力非线性数学模型,在理论上对夹紧力的数学模型进行了分析,对夹紧力中各参量之间的因果对应关系也进行了解释。根据绳锯机的实际工作环境和相应参数,采用该模型求解了绳锯机的夹紧力,并且与其他夹紧力模型的求解结果进行了比较。最终设计出了绳锯机的夹紧装置和液压系统。

海洋桩基平台调平器夹紧工作机制的分析

海洋桩基平台调平器是一种精密的水下作业机械,桩基平台安装过程中,需要调平器进行调平,其夹紧工作负荷常常会达到几千吨。介绍了桩基平台调平器系统结构,分析了其上夹紧机构和下夹紧机构的力学模型。采用有限元方法分析了夹紧块工作时桩基导管和桩脚裙套的变形和受力。建立了桩基调平器实验系统,验证了调平器工作过程,获取了导管和裙套夹紧时的变形受力特点,与理论分析结果基本吻合。该结果为桩基平台调平器的夹紧装置优化设计提供了一定的理论基础。