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GRLWEAP软件解读海上沉桩过程中压拉应力问题
颁布功夫:2023-10-27 浏览次数:71595 起源:开云kaiyun电竞

对于海洋桩基平台来说,由于海上环境与陆地有很大分歧,不便进行实地试验,所以在打桩前对打桩过程进行仿照分析极度有必要。国表Goble Rauche Likins and Associate Inc.公司推出的GRLWEAP法式(中文名称:仿照打桩过程软件),可全面地仿照桩锤、打桩系统及桩在中土的活动及受力状态,拥有仿照打桩过程的职能。


海上基础用桩大多选取大口径开口高强度钢管桩,施工难度大,单桩造价高。现实施工中若是桩身应力超过桩身段质的屈服强度,俗称桩打劈了,就会造成很大的经济损失。GRLWEAP软件就具备这种职能,在已知了桩的参数、具体的地质资料的情况下,能够仿照推算出分歧桩锤、分歧冲程下桩身在某个入土深度的压拉应力。设计单元能够凭据推算了局来验证规划合理性,施工单元能够领导进一步施工,如在某个土层更改冲程节造锤的输入能量和进攻力来达到减幼应力。



桩身答理应力通常性划定

海上用桩桩身段质通常为高强度钢材,好比我们时时遇见的Q345、Q425,凭据API RP WSD推荐,打桩动应力钢桩不应超过屈服强度σ的90%,如Q345钢桩,则桩身最大答理应力为Fa=0.9×345=310Mpa。必要我们把稳的是,在分歧机构和分歧的国度规范中对答理应力的限值是不一样的。下表为国表联国高速公路治理局推荐的各个分歧材质的桩型轴向打桩答理应力值,供各人参考。

分歧材质的桩型轴向打桩答理应力值



GRLWEAP软件对打桩应力的仿照推算

GRLWEAP颠簸分析方程中,将桩、锤、土、桩垫或锤垫别离设置成推算模型,凭据软件内置推算法式与收敛前提,GRLWEAP会推算出在某个贯入度下沿着桩身的应力散布。凭据某个工程的现实仿照输出了局为例(图1,图2),从图1能够直观的观察到桩身应力在沉桩过程中的变动情况与趋向,图1(b)横坐标为压应力沿深度的散布,下横坐标为拉应力沿深度的散布。从图2能够直接旁观在入土深度为80m的时辰,桩身的最大压拉应力产生的数值与地位。


工程现实仿照输出了局


但必要把稳的是,从沉桩可打性分析的推算了局可知,最大应力可能产生在沉桩过程的某一贯入深度时,而不愿定是在最大入土深度时产生。GRLWEAP软件的输出文件给出的是入土深度最大时对应的最大应力的地位,没有给出沉桩过程中现实最大应力的地位。若是设计必要知路沉桩过程中现实最大应力产生的地位,能够依照以下步骤实现:

(1)凭据推算了局找出最大应力产生时对应的贯入度;

(2)以这个入土深度作为最大贯入深度,更改桩模型与土模型;

(3)从更改模型后的推算中找涌现实最大应力产生的地位与大;

好比本次推算,最大拉应力为103.7mpa,产生的地位在入土深度为46米处产生,我们就能够用46米作为最终的入土深度来调整桩土模型进行推算,从而能够得涌现实的最大拉应力产生的具体地位。



数据解读

在打桩过程中压拉应力作用的机理比力复杂,产生的原因也有好多,好比锤的进攻力、桩身的材质、桩身的截面尺寸,土的性状、桩垫或替打的材质等等,甚至与桩的造作与吊装堆放都有关系。这就必要我们工程师有丰硕的工程经验。GRLWEAP软件的作用能够仿照推算出在打桩过程中的最大压拉应力,工程师能够观察压拉应力产生的数值与地位来分析判断是哪种原因导致了问题的产生,以来优化设计规划和领导施工。

好比我们推算出在某个贯入度的时辰压应力过高,就能够降低锤的冲程以削减进攻力,或直接选一个比力幼的锤,或提高桩身的资料强度,或增大桩身截面。总之:GRLWEAP软件能够仿照推算出桩身轴向应力的大幼,使工程师通过优化设计与施工规划来确保应力始终在资料强度的答理领域之下。


下图为GRL公司建议的一个判断尺度,供各人参考:

可打性判断尺度

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