某深水港岸坡桩基码头设计方案有限元分析

岸坡码头中高承台桩基,其受力特点复杂,是一个典型的被动桩与岸坡相互作用问题。本文采用有限元数值模拟计算,研究了高承台桩基和岸坡土层共同作用的应力和变形,而且进行了多断面的方案比较研究,计算结果很好的反映出了高承台桩基受力变形特点。进而总结出高承台桩桩土共同作用变形的几点规律。     

临水偏压高架承台深基坑支护变形影响分析

城市高架建设中,受道路红线、河道蓝线等限制,高架局部沿河道布设。高架承台位于河岸岸坡时,由于河岸边坡以及陆域施工荷载引起偏压影响,造成承台基坑处于偏压受力工况,给设计和施工带来较大难题。通过研究偏压深基坑受力状态及其特点,采用反压填土,使得深基坑开挖过程中偏压状态合理、可控。嘉闵高架承台深基坑试验段的监测成果表明,基坑钢板桩施工对桥梁桩基变位影响在可控范围内,但实测桩基变形值约为允许值的77.3%,仍需引起足够重视。     

高桩码头在淤积作用下的承载力分析

根据检测报告,台州发电厂高桩码头桩基、上部构件存在不同程度损坏情况。由于码头处于河道扩大段,淤积严重,为探讨岸坡淤积对码头安全性影响,本文运用ABAQUS软件,以M-C材料来模拟土体的弹塑性性质,采用梁单元模拟桩基,横梁结构,根据实际岸坡线,建立桩-土相互作用二维有限元模型,分析了淤积自重作用下对桩基产生的内力与变形,计算结果表明在淤积自重作用下,码头有向海侧移动趋势,后排桩基下部受力较大,但桩基承载力富余量充足,码头受力处于安全状态。     

深水港码头高承台桩土共同作用数值模拟分析

某深水港码头方案设计提出了3种结构形式:斜坡堤结构、单排斜顶桩板桩、双排斜顶桩板桩。本文采用平面弹塑性有限元法进行码头施工过程模拟,重点研究了码头平台沿水平方向位移、桩身轴力与弯矩分布,并选取了具有典型性的2个断面,持力层分别为微风化花岗岩层与粘土层,侧重进行了不同方案比较。计算结果很好地反映出了高承台桩基受力变形特点,并总结出高承台桩桩土共同作用变形的几点规律,可为同类工程的建设提供参考。     

高桩码头体系被动桩特性分析

针对岸坡变形作用下高桩码头的受力特性,考虑到桩土的共同作用,桩土接触面的非线性行为及地基土弹塑性性质,建立了高桩码头结构体系的有限元模型,并采用弹塑性数值分析方法,研究了码头结构的受力变形规律,得出了一些有参考价值的结论。     

桩基承台相对刚度变化对桩基受力的影响

为研究桩基承台相对刚度的变化对于桩基的受力影响,本文基于一个桩基承台的地震反应谱分析,采用ANSYS有限元程序,通过分别改变承台自身的弹性模量以及桩基倾斜的角度,进而改变承台与桩基之间的相对刚度,研究桩基与承台之间的相对刚度变化对于桩基受力的影响作用。结果表明,桩基与承台之间相对刚度的变化,对于桩基的受力会产生较大的影响作用,在实际工程设计中,需要综合考虑桩基的受力情况进行承台的设计。     

砂泥岩岸坡变形对排架结构弯矩影响试验研究

针对内河典型框架式码头岸坡受荷载作用发生变形,以主动土压力形式作用于下部桩体,进而影响排架结构受力,甚至发生错位、变形等破坏情况,通过大型模型试验,探究在水平推力和设计水位作用下砂泥岩混合料变坡比岸坡对单排架各桩梁的弯矩分布规律。结果表明:弯矩分布体现出框架码头刚度大、整体性好的特点,桩梁受力均匀;在岸坡变形产生的土压力作用下,分担了较大推力的后桩和具有特殊的传递分配荷载能力的横梁,都产生了较大弯矩,设计时都应充分考虑;水位作用改变了排架受力,使得桩周土体侧向应力增大,桩身弯矩也随着增大,从而影响码头结构安全性与整体稳定性。     

高承台桩基竖向沉降及荷载传递研究

桩体竖向沉降是建筑物稳定的基础,为了研究高承台基础桩基的沉降特点和桩周土体固结对桩体产生的影响,采用模型试验和数值模拟的研究方法对高承台桩基的沉降及桩基荷载传递特点,桩周土体固结对桩基产生的力学响应进行了研究。研究表明增大承台荷载显著增加桩体沉降量,而且在排水固结的情况下周围土体产生的下拽力导致桩端变形增大。     

上海某超高层建筑桩基承台沉降弯曲变形计算与实测对比研究

针对有长期沉降弯曲观测资料的上海某超高层建筑桩基承台工程,介绍了基于弹性支承上结构物分析原理的桩基承台沉降弯曲特性实用计算方法的基本概况,并指出了该方法存在各桩的桩顶沉降计算经验系数、考虑上部结构共同作用对承台影响和承台混凝土结构截面刚度折减等3个主要不确定因素。据此,针对桩基承台沉降弯曲变形,将该工程桩基承台沉降弯曲变形实测值与按上述实用计算方法得到的计算值进行了对比分析。结果表明,采用相等于地区性桩基平均沉降计算经验系数作为各桩桩顶沉降校正系数,合理考虑桩基承台与有限层数的上部结构的共同作用,采用计入混凝土材料开裂和徐变的混凝土承台截面刚度,该实用计算方法得到的桩基承台沉降弯曲变形计算值能够与实测值吻合较好。根据上述对比分析结果对该实用计算方法提出了改进意见。     

沉降控制复合桩基性状研究

复合桩基是从桩土共同作用出发,考虑桩与土间的荷载分配,由桩和承台底地基土共同承担荷载的桩基。以沉降控制复合桩基为对象,分析其适用范围、工作机理和设计方法。通过对合肥某住宅楼的工程试验,分别从筏板和承台内钢筋应力,筏板和承台下土体反力以及桩基反力几个方面分析了复合桩基的受力机制。     

斜拉桥承台-桩基-地基共同作用非线性有限元分析

考虑承台、桩基和地基三者的共同作用，以及土的塑性特征，采用三雏有限元对承台系统受力进行了非线性分析。研究了地基不均匀沉降随荷载增加的变化趋势，桩顸反力的发展过程，和塔柱承台及系梁的应力分布，明确了现有设计下承台系统的工作性状。并对不均匀沉降引起的次应力作了进一步的分析，得出不均匀沉降对承台应力尤其是系梁区应力的影响。指出合理的桩基设计，不但可以降低次应力还可以有效减少配筋率，克服因配筋太多引起的施工不便。     

桩基码头与岸坡的相互作用

在高桩码头中,为了满足停靠船舶的水深要求并与陆上交通相衔接,码头前沿通常需要挖深,而其后方却往往必须填高。这样的前挖后填必然会破坏土体原有的平衡状态,导致岸坡变形,并对码头桩基产生影响。这是一个典型的“被动桩”与岸坡的相互作用问题,国内外学者还很少对此进行过研究。本文简要地介绍了利用现场观测、模型试验和计算分析等,对桩基码头与岸坡相互作用进行研究所得到的一些初步成果。     

桩顶设置弹性支座的端承桩复合桩基的设计及应用

为了实现端承桩与承台下地基土共同作用,在桩顶设置弹性支座,由弹性支座的变形实现桩基础的"刺入",使得承台下地基土能够承担上部荷载,形成复合桩基,达到充分利用承台下地基土的承载力、实现桩土共同作用的目的。本文介绍了基于此概念的复合桩基的设计思路,给出了弹性支座的设计方法,对该复合桩基承载力的安全度和变形验算等问题进行了分析和探讨,并结合工程实例,提出了桩顶设置弹性支座的端承桩复合桩基的设计建议,供工程设计人员参考。     

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。     

某住宅楼桩基工程事故分析与处理

本文介绍某住宅楼桩基工程质量事故原因分析，并根据桩土共同受力的原理，采用加宽承台并在承台下设砂垫层的方法，进行加固处理，效果较好。     

半径大吨位宽箱梁转体桥承台与桩基受力分析

为得到采用转体法施工的桥梁在不同施工阶段上下承台以及桩基的应力分布情况,通过使用有限元软件ANSYS分别模拟了桩基施工、承台施工、承台钢束张拉及转体前等施工阶段的方法研究了转体法施工的桥梁在不同施工阶段上下承台及桩基的受力状态。结果表明：承台采用设置纵横向预应力的方式改善了大吨位转体桥梁上下承台及桩基的受力状态,避免了上下承台及桩基的开裂;经过计算降低了上下承台的厚度,减少基坑开挖深度;目前项目已顺利通车,从理论到成功实践,证实了设计的合理性及科学性。对类似大尺寸承台及桩基受力分析提供可靠的参考。     

某既有匝道桥托换承台的静力分析

为了探讨托换承台结构的受力特点和设计要点,以某匝道桥3号桥墩涉隧基础托换工程为例,建立有限元模型,分析了不同工况下托换承台的应力分布和挠度变形情况,并提出了注意要点,即:托换承台靠近既有立柱处,需要特别注意控制截面下缘最小应力、上缘最大压应力;托换承台两侧,需要特别注意控制截面上缘最小应力以及下缘的最大压应力;托换承台靠近桩基处,需要特别注意控制斜截面的主拉应力。此外,还需要严格控制既有立柱处的变形以及托换桩基的沉降。     

桩-承台-土共同作用的三维有限元分析

本文用三维弹性有限元法研究了竖向荷载作用下, 群桩基础中桩承台土的共同作用特性, 着重研究了桩顶反力分布、承台分担比及沉降变形随ｓ／ｄ、Ｌ／ｄ及ＥＰ／Ｅｓ 诸因素的变化规律, 并对桩基优化设计途径进行了初步探讨。     

二桩承台的有限元分析

利用三维有限元方法和规范方法分析了桩承台的受力和变形特点,运用有限元软件ANSYS的分析结果和规范结果进行对比分析,得出桩承台分析较为可靠的结果,为桩基和承台设计提供了理论基础和技术参数。     

斜拉桥承台-桩基-地基共同作用非线性有限元分析

考虑承台、桩基和地基三者的共同作用,以及土的塑性特征,采用三维有限元对承台系统受力进行了非线性分析。研究了地基不均匀沉降随荷载增加的变化趋势,桩顶反力的发展过程以及塔柱承台及系梁的应力分布,明确了现有设计下承台系统的工作性状。并对不均匀沉降引起的次应力作了进一步的分析,得出不均匀沉降对承台应力尤其是系梁区应力的影响。指出合理的桩基设计,不但可以降低次应力还可以有效减少配筋率,克服因配筋太多引起的施工不便。