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板桩的计算

一、引 言 板桩,常用作城市岸壁,码头结构以及施工围堰等挡上构筑物。最近几年发展起来的地下连续墙也是按板桩来设计的。因之,板桩计算方法的研究在土木工程界受到普遍关注。然 口而,板桩设计至今仍沿用基于被动土压力与主动土压力平衡的力索多边形图解(以下简称 “索多边形法”),许多工程实例及试验资料表明,这种方法的计算结果往往与实际情况有较大出人“’。而作用于板桩上的土抗力与板桩的变形无关,则是这种计算方法在理论上的一个严重缺陷。 板桩作为弹性体(地基)内插杆的受挠构件,作用于其上的土抗力应与其弹性变形有关。设想在挖泥面处将板桩“切开”(图1),那么,其下段(或称入土段)就与受横向荷载作用的直桩没有什么两样,而其上段挡土部分只不过是起传递土压力的作用。近年来受横向荷载作用的桩的许多试验和实测资料一再表明,作用于桩上的土抗力与桩灼弹性变形有关,且采用文克尔假定。我国铁路及公路桩基规范即采用基于这种假定的所谓仙法”,港工桩基规范送审稿里也采...  (本文共12页) 阅读全文>>

《海岸工程》2015年02期
海岸工程

中日直立式双板桩防波堤设计方法比较研究

近年来,随着海岸工程建设的发展,大部分自然条件优越的海岸带已被开发利用,后续海岸工程的建设多面临水深、浪高、流急和地基软弱等不利的自然条件。而对于这些自然条件相对较差的海岸工程的外海防波堤建设而言,选择适合的防波堤结构型式是工程成功与否的关键因素。外海防波堤常用的结构型式主要分斜坡式和直立式两种[1]。出于边坡稳定的要求,普通斜坡式防波堤的断面较大,而且由于外海施工条件恶劣,导致其施工难度大、进度慢[2];出于地基承载能力的要求,常规直立式防波堤如沉箱、方块结构要求工程所在地具有良好的地基基础[1]。相对于前两种结构形式,直立式双板桩防波堤对深水软土地基有较强适用性,而且具有砂石用料省、施工速度快等优点,更适用于外海深水防波堤的建设[2]。但是到目前为止,直立式双板桩结构在深水防波堤的建设中运用还较少,对其设计方法的研究也相对较少。本文以某外海深水直立式双板桩防波堤为例,分别采用国内设计方法与日本设计方法进行对比分析,以期为直立...  (本文共9页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

T型截面板桩码头结构的承载特性与结构优化研究

板桩码头作为常用的码头结构型式之一,其特点是结构简单,施工方便,对复杂地基条件的适应能力强,但由于前墙的抗弯能力有限,目前板桩码头结构多用于中小型码头的建设。为适应板桩码头深水化发展的需要,近年来开发了一些新型板桩码头结构,如T型截面板桩码头、遮帘式板桩码头。T型截面板桩码头与传统的矩形截面板桩码头相比,其截面周长大,抗弯模量大,具有承受更大的竖向荷载与水平力荷载、减少码头的工后沉降和墙体水平位移的特点;遮帘式板桩码头通过在前墙陆侧设置一排遮帘桩承担部分挡土荷载,从而减小前墙所受土压力。然而,这些结构的承载机理相较传统的板桩码头更为复杂,其受力特性及失稳破坏模式尚不明确。本文采用有限元数值模拟法,对T型截面板桩码头结构与遮帘式板桩码头的承载特性及稳定性进行分析,并将两者的分析结果进行对比,给出较合理的结构型式,在此基础上对结构的优化设计提出建议,具体内容如下:1.建立了遮帘式板桩码头结构的有限元分析模型,根据加载系数法与强度折减...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

苏州科技学院
苏州科技学院

先张法预应力钢筋混凝土U型板桩作为支护桩的应用研究

伴随我国市场经济的不断深入和建设节约型社会的全面推进与生态环境保护意识的增强,对于基坑、边坡围护工程、传统围护桩型越来越不适应现代建筑业的发展,推动高质量预制支护桩的应用不仅是解决目前工程质量通病的关键,也是建筑业发展到一定阶段的必然产物。本文首先研究了先张法预应力钢筋混凝土U型板桩(以下简称U型板桩)的结构特点和施工方法,通过在实际项目中的应用,发现U型板桩在施工过程中存在的问题并在设计理论方面进行完善,通过现场实际监测的数据化统计分析,为今后U型板桩在建筑工程应用中遇到的各种问题提供参考。文章第四部分阐述了U型板桩在实际工程中应用的效果,通过应用实例,用数据直观的显示出干U型板桩在经济、效益、社会、环保等方面的卓越优势,为其在建筑业基础专业的大力推广提供更为可信的决策支持。  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
浙江大学

新型板桩框架海堤特性研究

针对目前传统土石海堤在建设和运行中暴露出的问题,本文结合港工码头结构形式开发出了一种新型板桩框架结构海堤。本文首先根据依托工程对新型板桩结构海堤采用规范法进行了设计和计算,结果显示该结构满足相关规范的要求,在此基础上采用ABAQUS大型有限元软件对该结构海堤进行了三维数值模拟,对结构的力学性能进行了计算和分析,通过改变板桩几何参数、土体参数、波浪力和潮位变化,并考虑桩土共同作用,研究了板桩在竖向荷载作用下、大面积填土荷载、波浪荷载作用下以及考虑土体固结等工况下的受力性能,通过研究发现:在竖向荷载、填土荷载和波浪力共同作用下,桩土的位移量均不是太大,土体未发生明显的塑性变形,桩身应力不大,可进行实际工程的应用。随着填土的增高,桩体发生不均匀沉降的可能性越大,从而会引起桩顶面的倾斜,在具体施工中,应合理安排施工工序进行解决。针对新型板桩框架结构海堤进行了波浪物理模型试验,试验结果表明该结构在设计100年一遇波浪条件下,海堤的越浪量和...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

遮帘式板桩码头计算方法研究

本文考察了遮帘桩诞生的背景及研究现状,作为一种新型港工结构,遮帘板桩结构能够很好的满足板桩码头改扩建等工程需要,但桩-墙-土还有连接其间的拉杆增加了结构受力的复杂,又没有直接针对这一结构承载计算的规范,加之相邻桩之间土拱效应的存在使得结构受力更为复杂,因此系统总结前人在相关领域的研究就显得尤为重要,在总结前人关于土压力计算方法和抗滑桩土拱效应研究的基础上,采用ABAQUS软件建立二维模型研究土拱效应,建立空间有限元模型研究整体结构承载特性,进一步分析桩间距和桩截面尺寸对土拱效应的影响,研究遮帘桩间距、板桩与遮帘桩间距等因素对结构承载特性的影响等。并结合工程实例分析与原型观测的结果进行了验证。二维模型的分析结果显示:桩间距对土拱效应有重要影响,表现为随间距增大,桩前土体应力和位移逐渐增大,桩后土体应力转移的比例逐渐减小,另外桩摆放不同也会有不同的遮帘效果;根据工程实例建立空间有限元模型,加了遮帘桩之后,板桩后应力及弯矩减幅较大,说...  (本文共55页) 本文目录 | 阅读全文>>