带翼排桩式防波堤水动力特性研究

带翼排桩式防波堤能够有效沟通港池内外水体、维护水域环境,是一种环境友好型防波堤结构,在海岸工程领域有广阔的应用前景。采用模型试验与数值模拟方法,开展带翼排桩式防波堤的水动力特性研究。通过实验室水槽模型试验,分析翼板宽度Bw与翼板入水深度Hw对防波堤透反射系数及耗散系数的影响,同时基于大涡模拟(LES)建立数值波浪水槽,讨论规则波与防波堤相互作用过程中的桩周涡流、射流场演化过程。结果表明,不同的翼板宽度、入水深度设置会对防波堤透反射系数产生影响,且不同波长的规则波受翼板影响会呈现出不同的耗散结果;带翼排桩能够有效扰乱规则波的流场,形成不同形态的涡流,耗散波浪能量;当翼板入水深度较大时,翼下射流沿桩底水平发展,且强度大、控制距离远,该射流或成为桩底附近泥沙运动的重要动力。

海上风机加翼桩基础水平承载性能分析

利用有限元软件分析加翼桩水平承载规律。在此基础上讨论了翼片长度、宽度以及埋深对其水平承载能力的影响;从提高水平承载性能和节约用钢量两个角度共同考虑,改进了翼片效率指标公式,利用该公式优化翼片尺寸;研究了水平荷载加载高度、方向以及竖向荷载对加翼桩水平承载力的影响规律。结果表明:翼片尺寸和埋深是影响加翼桩水平承载性能的关键因素;矩形翼片最优宽度为0.6倍桩径、最优长度为4倍桩径;荷载作用高度增加会降低加翼桩水平承载力;45°方向水平荷载作用下,加翼桩水平极限承载力最小;均质粘土地基中,竖向荷载的存在会影响加翼桩水平承载性能的发挥。

一种带翼板预应力管桩及其性能初步研究

本文提出了一种新桩型—带翼板预应力管桩。该种桩型适用于具有深厚软土的地层条件,它的特点是桩端带有一个扩大头,桩侧按一定间隔设置翼板并在翼板间灌砂,分别用于提高桩端阻力及桩侧阻力。本文对该种桩型的施工工艺、设计方法进行了叙述,并进行了静载荷对比试验研究。初步分析研究结果表明,该种桩型能显著提高单桩承载力。

带翼板预应力管桩承载性能的模拟分析

对带翼板预应力管桩的承载力提高机制进行了探讨 ,提出几种可能分析该种桩型竖向承载性能的模拟方法 ,并编制了相应的有限元计算程序。通过模拟分析一个工程实例 ,得到了最合适的模拟方法和土体参数参考值 ,并取得了较好的拟合效果。另外 ,对影响翼板间砂层与桩整体工作的因素进行了探讨 。

水平静荷载作用下翼板对基桩工作性状影响的有限元研究

海上风机桩基础主要承受水平荷载和弯矩,通过设置翼板增大桩-土有效接触是提高大直径基桩水平承载能力的有益尝试。文章基于ABAQUS有限元软件结合Mohr-Coulomb弹塑性土体本构模型,计算分析了翼板面积和长宽比对基桩水平承载能力的影响。研究表明:基桩在泥面处设置翼板可显著降低桩身水平位移和弯矩,而且水平位移降低效果优于弯矩;对于正方形翼板,当边长大于1.6D时提升效果不明显,边长建议取值不超过1.6D;对于矩形翼板,扁长形翼板效果明显优于竖长形。

十字形沉管灌注桩的成桩工艺技术

改变桩截面形状,增加桩周面积,可提高桩承载力,因此导致了异形截面桩的诞生。目前我国研究较多的多种异形截面桩如X桩、Y桩等,均是采用全长等截面的异形截面模管沉管成桩。由于这些异形截面模管抗变形能力相对较弱,在应用到长桩或超长桩的施工上可能会受到一定的限制。十字形桩成桩模管为底部加翼的圆形截面钢模管,抗变形能力强,能成大桩长桩或超长桩、混凝土素桩或钢筋混凝土桩、挤土桩或非挤土桩,既可用于地基处理,也可作为基桩施工。非挤土桩成桩时,采用专用管内取土装置,施工快捷,成桩效率高,成本低。

工字形灌注桩模管及沉管变形控制对策

通过工程实例说明工字形护坡桩的优势,重点介绍工字形沉管灌注桩的成桩模管试验、施工工艺,并针对工字形桩钢模管刚度小、沉管过程中抗变形弱的缺点,提出了沉管变形控制对策。模管试验表明,全长工字形截面模管因整体刚度小,易受挤土效应影响而发生大变形,不适宜用于较长的沉管灌注桩的施工;而底部加翼的矩形截面钢模管以其巧妙的结构而使模管刚度得到提升,抗变形能力强、超静孔隙水压力低且易消散等优点,使工字形沉管灌注桩成为现实。

重汽元宝梁开裂断裂分析

某重汽元宝梁由于装配孔处开裂,造成元宝梁过早断裂失效。分析了该元宝梁开裂断裂的原因,并提出了解决元宝梁开裂的方法。

对称布置翼板加翼桩的水平承载性能分析

影响加翼桩水平承载性能的因素众多,其中翼板数量、荷载方向与翼板夹角是主要影响因素。采用ABAQUS有限元计算软件研究了软黏土地基中桩径为5.0 m,对称布置二、三和四翼板的加翼桩在不同荷载作用方向时桩身泥面水平位移、桩身倾斜率、桩身内力、桩身应力和极限承载力等的变化。通过与相同条件单桩的承载特性对比,分析了加翼桩水平承载性能提升幅度,明确了翼板通过同时或交替承担底面端承力、侧面摩擦阻力、水平土抗力和增加桩身抗弯刚度以提高其水平承载性能的机理,拟合了对称布置二、三和四翼板加翼桩水平极限承载力随荷载作用方向变化的计算式,对加翼桩极限承载力控制条件进行了对比分析。

翼板桩水平承载规律计算研究

基于规范方法和实测数据对比分析了两种已有异形桩水平承载理论计算方法的适用性,在此基础上考虑异化深度、翼径比等因素对带翼管桩水平承载性状进行了规律性影响研究。结果表明:同等条件下,桩顶位移随异化深度和翼径比的增大均呈非线性减小,减小速率逐渐趋缓;桩身最大弯矩也随翼径比的增大而减小;但随异化深度的增大则呈先增大后减小的趋势。当异化深度为2d^3d时桩身最大弯矩值最小;翼板桩的水平承载力随异化深度增大而非线性增大,异化深度在0~3d之间时增大幅度最为明显;翼板面积保持不变,桩身刚度相对较小时,建议采用方形翼板;桩身刚度较大时可以考虑使用矩形翼板。

空箱对某深厚软土地基水闸翼墙及桩基础位移的影响

针对软土地区水闸边墩与翼墙间易产生过大变位,导致止水失效并危及水闸运行安全的问题,采用有限元方法建立温州某深厚软土地基上水闸整体模型,土体采用Drucker-Prager本构模型并考虑土体蠕变法则,研究变位产生的原因以及闸侧连接空箱对翼墙及桩基础位移的影响。结果表明,采用连接空箱过渡水闸与堤防之间的地基,改善了水闸桩基础的受力,有效控制了翼墙的位移;合理的空箱尺寸不仅可以有效抑制翼墙与闸室间变形缝的开展,并且可以避免因空箱设置过大而造成的工程投资浪费。

矩形钢模管加翼干提土咬合灌注桩研究

矩形截面桩与圆形截面桩性能上的一个显著差别是前者的抗弯能力强。基于此,提出了矩形钢模管护壁干取土咬合灌注桩方法,并详细介绍了施工工艺新技术。新技术是通过在模管侧边焊接钢凸边形成的带翼矩形钢模管护壁,用专用提土器取净钢模管内土体,置入钢筋骨架,灌入混凝土,再振动拔出钢模管即成桩;通过邻桩切割前桩凸边混凝土,与前桩实现无接缝咬合。该技术是能替代目前传统的圆形截面支护桩的节能减排低碳技术,实施无泥浆排放施工。专用矩形取土装置和快速接管(杆)技术,使得施工效率大大提高。

单侧边载作用下黏土中单桩负摩阻力特性模型试验研究

桩基础边载作用会在桩周产生负摩阻力,进而危及软土地区高桩码头、人工岛、路基等工程的安全。通过开展黏土中单侧堆载作用下单桩室内模型试验,测定桩身应变、桩顶沉降和水平位移,研究边载作用距离和桩型对桩身轴力及弯矩的影响,探讨桩身负摩阻力、桩顶沉降和水平位移在黏土固结过程中的时间效应。结果表明:边载作用距离对桩身最大轴力和最大弯矩有较大影响;翼板桩会增加桩身最大轴力和最大弯矩;负摩阻力和有效应力系数随时间增长且增速趋缓;增加边载作用距离和添加翼板都会提升桩身中性点位置,在这两组试验中均提升了8.33%。

软黏土中大直径加翼桩p-y曲线探讨

加翼桩作为新型的基础形式,横向荷载作用下的理论体系尚不成熟,大直径加翼桩横向荷载试验难度大、成本高,并且实测桩侧土抗力的精度也难以满足理论分析要求,目前尚无这方面的试验资料。以普遍采用的5 m直径加翼钢管桩为原型,通过有限元数值模拟,研究了桩侧翼板和横向荷载方向对桩身受力变形规律的影响,探讨了海相软黏土地基中大直径加翼桩p-y曲线的计算方法。结果表明:加翼桩位移、土抗力分布与单桩规律相似。同级荷载作用下,加翼桩桩身横向位移远小于单桩,且随横向荷载与前翼板夹角增加而增大;翼板范围内桩侧土抗力远大于单桩,翼板范围外与单桩相近。加翼桩土抗力与横向位移关系与单桩规律相同,受荷载方向影响较小。现行规范中单桩p-y曲线模式能够适用于横向承载加翼桩分析,但需对相应参数进行适当修正。研究成果不仅为深入研究大直径加翼桩的p-y曲线提供了思路,而且可为工程设计提供参考。

加载方向对加翼桩极限横向承载力的影响

为分析加载方向对加翼桩极限横向承载力的影响,采用ABAQUS有限元软件建立数值分析模型,定量分析软粘土地基中单桩和三种典型加载方向下加翼桩的受力变形特性和极限横向承载力。依据数值分析结果,采用数值逼近方法建立了加载方向影响系数k3的经验公式,以反映加翼桩极限横向承载力与加载方向的关系,对现有计算方法进行了补充,并对其适用性进行了分析。结果表明,加翼桩横向位移和内力的分布与单桩的规律相似,桩身和翼板连接处易出现应力集中现象,极限横向承载力较单桩的显著提高。加载方向对加翼桩极限横向承载力影响较大,当横向荷载与前翼板夹角增大,极限横向承载力显著降低。经验公式计算精度良好,可较好地反映加翼桩极限横向承载力与加载方向的关系,可为工程设计提供参考。

桩基筒形翼状钻头的改进设计及应用

针对浙江省温州市世贸中心大厦桩基施工中硬岩钻进时出现的堵管、卡钻和效率低等问题,从所钻地层和钻头的磨损分析出发,提出了钻头的改进设计方案。改进型筒形翼状钻头比原先使用的平底滚刀钻头增加了18个孕镶金刚石-针状硬质合金复合式钻齿和3个钎头,并按受力特点进行了合理分布。实际钻进效果表明改进型钻头应用于超深、大直径钻孔的钻进效率较高、钻进过程平稳。针对钻头的实际磨损情况提出了钻头进一步改进设计的建议。

水平受荷大直径单桩的桩土作用分析

大直径单桩现广泛应用于近海风电基础中。为抵抗水平推力,采用在桩侧设置翼缘的办法。通过建立大直径薄壁钢管桩三维有限差分模型,对水平推力作用下的大直径单桩的桩-土作用进行分析,并考虑桩侧翼缘对桩-土相互作用规律的影响。最后对翼缘进行参数分析,得出一些对工程实际有益的结果。

500kV惠茅甲线单改双线路工程结构设计

介绍500kV惠茅甲线单改双线路工程杆塔和基础设计。该工程首次采用燕翅形杆塔,该杆塔造型美观,安全可靠,经济指标优;首次采用地脚螺栓偏心和斜柱承台单桩基础,减少混凝土使用量,节能减排,保护环境。

公路泥石流防治工程施工指南(Ⅱ)

本文介绍了《公路泥石流防治工程施工指南》(简称《施工指南》)拦渣坝、护岸结构及导流堤、异型墩汇流结构、渡槽及糙底群桩等防治核心技术的施工条文,分析了《施工指南》应用过程中应注意的几个问题,为公路泥石流防治工程施工提供了重要技术借鉴,也为公路建设及养护相关技术规范的修改提供了重要依据.

紧固桩的承载力原理

介绍了紧固桩的施工设备与工艺;指出了对桩底土及桩周土的加密和桩的周围存在预应力是这种桩承载力提高的主要原因;两处的单桩承载力载荷试验的结果表明这种桩型具有广阔的应用前景。