振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法

振冲碎石桩法是水利工程常用的地基加固方法,其加固形成的复合地基涉及到桩体及其桩间土等多种材料及扰动挤密作用影响等,渗流特性复杂。对此,结合某水电站工程实际,依据振冲碎石桩布置及复合地基桩体和桩间土的特性和面积比例,考虑扰动挤密作用对渗透特性的影响,提出了振冲碎石桩复合地基的等效渗透系数计算方法,从渗透流量和位势分布等渗流要素,并采用三维有限元法,计算比较了真实模型(实际参数)、复合地基模型(等效渗透系数)两种模型坝体和坝基的渗流场。结果表明,采用复合地基等效渗透系数计算的坝体和坝基渗流场基本符合精细模拟振冲碎石桩时计算的渗流场,可见该方法合理、有效,可用于类似工程渗流场的计算分析。     

软土地基中嵌岩桩嵌岩深度探讨

软土地基本质上是一种基础土壤,由自然含水量大,空隙率大,承载能力低,污泥量少的污泥沉积物组成。为了提高建筑的安全性,当下部基岩条件较好时,推荐使用嵌岩桩。特别是近年来,嵌岩桩引起了国内外研究者的关注。其原因在于许多研究人员对岩石深度的选择以及岩石深度对嵌岩桩承载力的影响有不同的看法。在这方面,结合自己的经验提出了最佳的岩石深度,并没有最大的岩石深度可供参考。     

能量桩温度场分布特征数值模拟研究

能量桩技术作为新型地热能利用技术,因其高效节能的特点而具有广阔的发展前景。为探究能量桩温度场分布特征,采用ANSYS软件对能量桩的取热过程进行了数值模拟研究。研究结果表明：稳态时,能量桩温度场整体上呈对称分布,径向温度场呈圆形,纵向温度场呈椭圆形;桩体深度不同,热影响范围也不相同;桩中部热影响范围最大,桩顶和桩底附近热影响范围较小,最大热影响半径约为2.2m。     

海上风电嵌岩桩水平承载力特性数值模拟研究

[目的]主要对海上风电嵌岩桩的桩基尺寸与竖向荷载等因素对其水平承载特性的影响进行研究.[方法]文章采用有限差分的数值方法,基于一处现场试验建立数值模型并进行参数分析.[结果]结果表明:嵌岩桩基存在一个临界嵌岩长度(长径比),桩基尺寸的改变会影响桩-岩的相对刚度,进而使临界嵌岩长度随之改变,随着桩径的减小,嵌岩桩临界嵌岩...     

软土地基上土工格栅加筋堤防工作性态数值分析

鉴于软土地基上土工格栅加筋堤防工作性态的预测和评价是工程设计中的关键技术之一,结合某水利工程中软土地基上的土工格栅加筋堤防结构,采用大型岩土工程专业分析软件FLAC3D对该加筋堤防运行期的受力变形特性进行了数值分析,获得了堤身应力及塑性区范围、筋材的应力分布、地基及堤身的沉降和侧向变形等工作性态规律。计算结果表明,堤身底部土工格栅加筋效果较好,能有效减小地基水平位移和堤身塑性区范围,但当加筋层数超过两层后,加筋效果不再明显。     

拉力作用下钢管桩剪力键的数值模拟研究

剪力键是连接钢管桩与其上部结构横梁的构件,目前对其受力的计算主要是参照腿柱与导管架之间剪力键的计算方法,即假设各键对荷载均匀分配,但在拉力作用下,剪力键位置处易产生剪切、拉伸、曲屈等破坏模式,说明各键对荷载均匀分配这一假设有待进一步商榷。为探寻各键在拉力作用下对荷载的分配规律,采用数值模拟方法建立了多对钢管桩剪力键的受力模型,通过3种不同的设计方案对实际的工程案例进行分析,得出各方案下各键的受力情况。研究发现各键对荷载并非均匀分配,越靠近桩帽处的键受力越大;各键之间存在相应的分配系数,分配系数这一概念的提出,为剪力键设计提供了一个新的方法与视角。     

横向布置单桩潮流能水轮机的数值模拟研究

文章以单桩潮流能水轮机为研究对象,通过数值计算的方法对横向布置下两台单桩潮流能水轮机的尾流场及机组性能进行研究。通过对比不同横向间距下单桩潮流能水轮机的尾流场,获得了横向间距对潮流能水轮机尾流场的影响规律。数值计算结果表明:单桩结构会改变水轮机的纵向尾流场,但对横向尾流场的影响较小;随着横向间距的改变,机组的功率系数和推力系数的变化幅值不超过0.01;横向间距对机组的横向尾流场也造成了影响,导致各个机组的尾流中心偏向两个机组的中间位置,且随着横向间距的增大,机组u/U0低于0.9的范围随之增大,幅值可达0.26D。     

振冲碎石桩在青藏±400 kV格尔木换流站工程中的设计与检测效果

结合青藏±400 kV格尔木换流站工程的实例,介绍了振冲碎石桩的设计方法和桩基检测效果。结合规范,对振冲碎石桩设计参数的确定进行了分析,并对复合地基承载力的计算方法进行了探讨。通过对桩基检测的各项数据进行分析,对地基处理的实际效果进行评价,指出对于加固站内粉细砂地基,振冲碎石桩的应用是成功的,具有加固效果好、速度快、投资少等优点,达到了预期的地基处理的目的。     

新型海上风电基础结构空间三维数值模拟研究

  [目的]  为迎对海上风电快速发展的趋势,亟需开发新型海上风电基础结构形式以满足大水深和深厚软基的设计需求。  [方法]  结合某海上风电工程基础设计为算例,以PLAXIS 3D大型有限元软件为平台,对一种新型大直径钢圆筒组合导管架风机基础结构进行空间三维弹塑性数值模型分析研究,采用合理可行的本构类型以及简化形式模拟风机基础的整体稳定性,考虑钢圆筒与土体之间的共同作用,分析风机基础的内力与位移;再用ANSYS软件建实体模型计算极限荷载工况下各构件的应力。  [结果]  研究结果表明:新型组合式风机基础内力和位移均可控,在理论上可适用于软基和深水区海上风电场建设。  [结论]  分析结果对今后新型海上风电基础结构的开发与研究具有一定的参考意义。     

刚性桩复合地基沉降模型试验研究

为研究刚性桩复合地基的沉降规律,针对不同桩径、垫层厚度和下卧层厚度等工况做了多组复合地基室内模型试验,获得了复合地基和下卧层沉降的变化规律及影响因素,为复合地基设计提供了依据。     

基于有限元数值模拟的深基坑支护桩优化设计

利用有限元方法对不同几何尺寸及变形参数下的某深基坑支护桩受力及变形特性进行了数值模拟,分析得出了深基坑开挖和支护过程中支护桩几何参数对该工程开挖变形的影响程度和灵敏性。最终确定了影响深基坑开挖与支护过程支护桩的主要设计参数,为同类地质条件下的相似基坑工程支护桩设计提供了参考的依据。     

软基路堤拓宽对原路堤桩体受力特性的影响

目的 交通量日趋饱和与建设用地日益紧张促使道路需要进行拓宽改建,为了进一步研究路堤拓宽时的稳定性,对软基路堤拓宽时原路堤下桩体受力特性的变化进行分析。 方法 采用Abaqus对离心机模型验证后,分别建立拓宽路堤与原路堤有限元三维数值模型进行对比分析,研究拓宽路堤自重、不同拓宽路堤土体参数对原路堤下不同位置桩体的受力和变形性状以及破坏模式的影响。 结果 数值仿真结果表明：路堤下各桩对抗滑的贡献不同,接近坡脚的桩主要受弯剪作用,远离坡脚的桩主要受轴力作用;拓宽路堤土体自重使得原路堤下桩体所受弯矩及剪力减小,所受轴力增大,越靠近拓宽路堤的桩受影响越大,原路堤下桩体的位移增大,其中靠近原坡脚处的竖向位移增量最大,横向位移增量最大处位于原路堤中部;拓宽路堤土体重度能显著影响原路堤的竖向位移,而其变形模量和强度参数对原路堤的竖向位移影响不明显;路堤拓宽后在荷载作用下,原路堤下桩体的受力特性较拓宽前会发生改变,潜在破坏模式由弯剪区、压弯区和受压区三个分区变为压弯区和受压区。 结论 所建模型能较好验证离心机试验结果,研究结果能对路堤拓宽的稳定性分析提供指导。     

水泥土搅拌桩复合地基在软基处理中的应用

由刚性桩、水泥土搅拌桩及桩问土组成的复合地基,其承载力是由桩和桩间土共同分担的,通过刚性桩和水泥土搅拌桩的施工,实现对桩间土的挤密加固,可充分发挥和利用地基土的承栽潜力,有效地解决软土地基承栽力不足的问题。     

近海锤击沉桩桩位碰撞三维数值模拟

为解决近海桩位碰撞问题、了解桩位碰撞对邻近土体振动的影响,基于FLAC3D建立了三维非线性数值模型,模型中加入了吸收边界条件以避免在边界发生不真实的波反射,同时为更真实地反映近海土体在桩位碰撞情况下的动力响应考虑了土体的动力固结和非线性,并在桩土之间建立了Goodman接触,对近海桩位碰撞时土体的振动情况进行了三维数值模拟。结果表明,桩位碰撞会对周围土体的振动产生严重的影响,并可能导致邻近地下结构的损伤。     

复杂配筋静载试桩桩帽数值模拟分析

以驻马店未来科技城工程基础桩试验方案为例,基于钢筋混凝土有限元分离式模型及William-Warnke五参数混凝土强度准则,应用有限元分析软件ANSYS对形状优化后的复杂配筋静载试桩的桩帽进行了数值模拟分析。结果表明,桩帽的位移、混凝土强度、钢筋强度均满足要求;桩帽的最大位移发生在千斤顶作用位置;桩帽内环向钢筋的应力较大,桩帽设计时应适当增大环向钢筋的配筋率;桩帽裂缝主要出现在千斤顶作用面周边,可在千斤顶下部设置钢垫板,以避免裂缝的产生。     

金盆拱坝深厚砂砾石地基处理方法及效果

拱坝对建基面要求相对较高,一般要求建基面开挖至弱风化至新鲜基岩处,而建基面处于非岩石基础上的拱坝则较少。金盆拱坝坝基河床深厚砂砾石基础不能深挖清除,拱坝需直接座于经处理的深厚砂砾石地基上。根据实际地形地质及工程特点,采用多道地下连续墙及高压旋喷桩综合处理的方法对金盆拱坝深厚砂砾石基础进行处理。整体有限元分析结果及试运行期间观测资料均表明,该处理方法安全有效,可为类似工程提供参考。     

武汉市软土地区深基坑被动区加固参数优化研究

为研究武汉市软土地区深基坑被动区加固尺寸对支护桩变形的影响,对武汉市某深基坑工程施工监测数据进行分析,采用MIDAS有限元二维数值模拟的方法,重点研究了支护桩水平位移随被动区加固参数的变化规律。与实测值对比分析的结果表明,数值模拟可较好地分析支护桩的实际变形规律;被动区加固可有效减缓支护桩变形;被动区加固深度、宽度都存在一个最优参数,当超出该参数后,加固效果将不再显著提升;被动区阶梯式加固较其他加固形式有明显的优势。