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板桩码头受力特征试验试验报告河海港航

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板桩码头受力特征试验实验报告 一、试验目的及试验内容 板桩码头受力特征试验主要是通过试验了解有锚板桩码头的结构组成，了解有锚板桩墙后土压力的分布规律、板桩墙在外荷载作用下的变形规律及板桩墙的内力变化规律，了解在外荷载作用前后锚杆轴力的变化情况。具体试验内容有以下几点： 1、在水平外荷载作用下板桩墙的变形测试； 2、在水平外荷载作用下板桩墙后土压力的测试； 3、在水平外荷载作用下锚杆拉力的测试； 4、在水平外荷载作用下板桩墙的内力测试。 二、试验的基本原理 板桩码头是应用广泛的主要码头结构型式之一。它的工作原理是利用板桩墙下部打入土中，上部安装各种锚定结构(对有锚板桩而言)以维持其稳定。 本次试验模型采用单锚板桩结构型式主要构件由板桩墙、帽梁、导梁、锚杆、锚定组成。 板桩墙由下部打入地基的钢筋混凝土板桩向成连续墙；钢导梁采用10号槽钢，位于锚杆穿过板桩处；拉杆采用直径为25mm 的钢筋制成，拉杆上装有紧张器；锚定板采用混凝土板；板桩顶端用现浇钢筋混凝土做成帽梁。 板桩墙相当于一个竖直放置的梁，上端由拉杆拉紧，下端支承在地基中。板桩墙承受墙前土压力、墙后土压力、水压力、船舶荷载等水平荷载。拉杆作为板桩墙和锚定结构之间的传力构件，将板桩墙上的水平荷载传递给锚定结构，再将荷载传给后方地基。 单锚板桩在水平力的作用下，由于单锚板桩墙上的锚定结构的固定作用，使得板桩墙上端受到约束而不能自由移动，从而在上端形成一个铰接的支承点，从而板桩墙的下端由于真入土深度的不同产生不同的工作状态： 第一种工作状态 ：板桩入土不深，在墙后主动土压力作用下，板桩产生弯曲变形，并围绕板桩上端支承点转动。板桩中只有一个方向的弯矩且数值最大，入土部分位移较大。属于自由支承情况，按底端自由支承的弹性线法计算。 第二种工作状态：其入土情况和受力情况介于第一种工作状态和第三种工作状态之间。 第二种工作状态：随着板桩人土深度增加，入土部分出现与跨中相反方向的弯矩，板桩弹性嵌固于地基中，入土部分位移小。按底端嵌固支承的弹性线法或竖向弹性地基梁法计算。 第四种工作状态：与第三种工作状态类似，但入土深度更大，固端弯矩大于跨中弯矩。 作用于板桩墙的土压力分布根据施工方法、拉杆位置及锚着点的水平位移、板桩入土深度、板桩刚度与地基之间的关系等因素的变化而不同，分为两类：一种是以顶端位移为主的情况，板桩墙后主动土压力线线性分布；另一种是以弯曲变形为主，墙后主动土压力视为“R”型分布。 板桩墙属于柔性薄壁结构，在土压力等侧向荷载作用下，其轴线将发生挠曲变形，呈复杂的曲线形状。 三、试验设备及仪器 板桩码头模型、振弦式应变计、振弦式钢筋测力计、振弦式土压力计、千分表、采点箱及振弦频率仪、计算机、水平加压系统（千斤顶、振弦式反力计 ）、电源等。其中板桩码头实验模型采用几何比尺 10：1 ，模型长度约4m；振弦式钢筋测力计和振弦式土压力计在模型制作时已经安装。 四、实验步骤 1、在板桩墙前泥面以上沿高程方向（以板桩墙桩尖为基准面）按一定的间距安装千分表； 2、在板桩墙前泥面以上沿高程方向（以板桩墙桩尖为基准面）按一定的间距粘贴振弦式应变计； 3、用引线将振弦式应变计、振弦式钢筋测力计、振弦式土压力计与采点箱相连，并将采点箱、振弦频率仪、计算机连接起来； 4、将千斤顶及振弦式反力计按照试验设计施加水平荷载的位置安装好，并将振弦式反力计与振弦频率仪(单点)连接起来； 6、开启振弦频率仪、计算机电源 ，打开计算机内已安装的振弦频率仪的联机软件； 7、读取数字式位移计的初始读数； 8、按动振弦频率仪的Ec功能键，选择 Ec9 命令菜单，进入100点自动扫描自动定时测量状态，再接下RET 键，开始进行测量； 9、待数据测量完毕后，按动Pr 键，选择Pr8命令菜单，进入串口向计算机送数状态，开始向计算机送入数据； 10、打开联机软件操作菜单，从仪器中接收数据，起始点号选择000，终止点号选择 039 ，并确定。待数据读取完毕后存盘； 11、用单点频率仪读取振弦式反力计的初始频率值； 12、施加水平荷载 H1； 13、读取加荷后振弦式反力计的频率值并记录； 15、读取数字式位移计的读数并记录。 五、试验数据记录及计算，并绘制相关曲线和弯矩图 1、数据记录 (1)记录表1，见下页 板桩码头受力特征试验记录表格 传感器 类型 编号 灵敏度 K 水平力H1(KN) 仪器原始 值f

0

加荷前 加荷后

f1(HZ) f2(HZ)

振弦式 土压力 计

10 8.47E-08 1014.7 1111.6 967.3 11 8.57E-08 1029.8 1110.8 1004.6 12 1.03E-07 1032.9 1071.9 968 13 8.81E-08 1087.9 1091.1 1013.9 14 8.73E-08 1116.5 1108.9 1003.8 15 8.60E-08 1099.7 1093.9 1019.1 16 8.48E-08 1107.8 1117.8 1026.9 17 8.20E-08 1109 1112.3 1028.9 18 8.56E-08 1174 1178.1 1119 19 8.90E-08 1013.5 1010.7 1001.8

振弦式

钢筋计

30 1.39E-05 1558.3 1509.6 1396.8

31 1.46E-05 1474.3 1416 1395.4 32 1.51E-05 1542.7 1494 1395.3 33 1.48E-05 1488.1 1476 1385.3

振弦式 应变计

K拉 K压 0 7.67E-04 7.44E-04 1927.1 1921.2 1 7.72E-04 8.00E-04 1927 1929.8 2 7.68E-04 7.43E-04 1873.3 1878.8 3 7.96E-04 7.57E-04 2035.8 2042 4 8.39E-04 7.60E-04 1926.8 1932.5 5 7.68E-04 7.59E-04 1725.5 1729.9 6 7.59E-04 7.48E-04 1688.4 1669.1 7 7.78E-04 7.55E-04 1747.5 1748.4

振弦式

反力计 -3.90E-04 1749.6 1749.1

-3.90E-04 1766.8 1736.1

-3.90E-04 1760.1 1735.4

说明：1、f1为加载前的初始读数；f2为加载后的读数。2、表格中的水平荷载值大 小由反力计的频率值换算得到。3、f0为仪器出场时的率定记录值。 表1 (2)记录表2 数字式位移计读数记录表格

仪器 编号 水平力H

1(KN)

加荷前 加荷后

数字式位 移计读数 （mm）

1 -1.567 -1.98 2 3.959 3.65 3 -0.338 -0.529 4 -0.209 -0.317 5 -0.245 -0.289 6 1.044 1.026 7 -0.008 -0.014 8 -2.532 -2.533

表2

2、数据计算、绘制曲线和弯矩图 首先计算一下所施加的水平力大小，如下表3 板桩码头手受力特征试验水平加载计算表

荷载 加荷前值 f1 加荷后值 f2 频率的平 方差△f2 仪器灵敏 系数K 水平加载值 Hz Hz N 水平力H

1

1794.6 1749.1 -161238.35 -3.90E-04 46.17 1766.8 1736.1 -107539.03 1760.1 1735.4 -86338.85

说明：水平加载采用单点频率仪测读数据

表3

（1）板桩墙的变形 A、板桩墙的变形计算表，见下页表4 数字式位移计读数记录表格 位移计 位置 编号 水平力H1(KN) H1作用下的变形 加荷前 加荷后

mm mm mm mm 320 1 -1.567 -1.98 -0.413

510 2 3.959 3.65 -0.309 700 3 -0.338 -0.529 -0.191 890 4 -0.209 -0.317 -0.108 1080 5 -0.245 -0.289 -0.044 1270 6 1.044 1.026 -0.018 1460 7 -0.008 -0.014 -0.006 1650 8 -2.532 -2.533 -0.001

表4

B、板桩墙的变形曲线图 加荷引起的板桩墙变形变化曲线分别如下图1

图1 （2）板桩墙上的土压力 A、板桩墙上的土压力计算表，见下页表5

板桩码头手受力特征试验板桩墙后土压力计算表 仪器 位置 编 号 仪器原始 值f0 加荷前值 f1 加荷后值 f2 仪器灵敏 系数K 加荷前土 压力值1 加荷后土 压力值



加荷前后 土压力 变化值

mm Hz Hz Hz kPa kPa kPa 300 10 967.3 1014.7 1111.6 8.47E-08 7.96 25.41 17.45 500 11 1004.6 1029.8 1110.8 8.57E-08 4.39 19.25 14.86 700 12 968 1032.9 1071.9 1.03E-07 13.38 21.83 8.45 900 13 1013.9 1087.9 1091.1 8.81E-08 13.70 14.32 0.61 1100 14 1003.8 1116.5 1108.9 8.73E-08 20.86 19.38 -1.48 1300 15 1019.1 1099.7 1093.9 8.60E-08 14.69 13.59 -1.09 1500 16 1026.9 1107.8 1117.8 8.48E-08 14.64 16.53 1.89 1700 17 1028.9 1109 1112.3 8.20E-08 14.04 14.64 0.60 1900 18 1119 1174 1178.1 8.56E-08 10.80 11.62 0.83 2100 19 1001.8 1013.5 1010.7 8.90E-08 2.10 1.59 -0.50

说明：振弦式土压力位置以码头面为基准。

表5 B、板桩墙上的土压力曲线 加荷所引起的土压力变化（即水平力作用下的土压力变化）曲线分别如图2

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2016年全国硕士研究生招生考试港口海岸及近海工程综合港口水工建筑物50%渠化工程25%航道整治25%科目代码：989，适用于报考河海大学港航学院水利工程专业考生。

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9月21日笔试港工一．船舶系缆力/船舶的挤靠力/船舶撞击力二．1）板桩码头。

工作原理：靠沉入地基的板桩墙和锚碇系统共同作用来维持其稳定性。

2）1.胸墙：2.系船柱块体：便于船舶系靠。

3.板桩墙：作用是挡土并形成码头的直立岸壁。

4.拉杆：传递水平荷载给锚锭结构，减小板桩的跨中弯矩及入土深度和减小顶部向水域方向的位移。

5.锚碇结构：承受拉杆拉力。

（3)（4）为了使锚定墙前面的土体能充分产生被动土压力，要求板桩墙后面土体的主动破裂面和锚定墙前面土体的被动破裂面应相遇于地面，并以此来确定两者之间的最小距离。

高桩，考面板为集中荷载作用下计算方法重力式考沉箱，问画出的图结构有什么缺陷，说出理由，还有问地理承载力不够怎么办刘：我还记得有考港工166页的图和原理；L值怎么算的那个公式；还有171页胸墙的计算航道整治考碍航浅滩周边地形地貌，以及当边摊高程较高时是有利还是不利说明理由考整治线概念，以及维持整治线的工程措施考疏浚后淤积原因以及防止淤积措施渠化工程考综合水利枢纽组成考三峡船闸基本信息属于几线几级考集中输水和分散输水系统分别要考虑设计减少什么力，波浪力，流速力或者局部力以及各自的工程措施。

考结构荷载，边载作用机理，以及边载对地板产生哪个方向的弯矩，上啦或者下拉还有所导致的裂缝大体积船闸结构或者岩基上采取哪些工程措施或者结构形式来应对温度以及沉降应变9月22日面试邵伯船闸（给出部分文字介绍和配图）渠化工程问题如下（在A教室准备15分钟，可以查阅书籍，学院提供草稿纸，可做笔记并带入面试B教室）1.从地基承载力和地基渗透性分析地质的好坏2.看卫星图说出基槽开挖形式，老船闸受新闸的影响3.三角门和横拉门是单向还是双向水头，闸门面板朝向及理由版块二专业课本科重点整理港口水工建筑物一．码头及码头上的作用1.按结构型式码头分为哪几类?简述各类码头的工作特点及其适用范围1）重力式：特点：靠自重抵抗建筑物滑动和倾覆，是对超载和工艺变化适应能力最好的一种耐久性结构。

码头工程群桩基础承载力研究

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码头工程群桩基础承载力研究◎ 冯琳 招商局蛇口工业区控股股份有限公司摘 要：为研究码头群桩基础的合理设计，本文依托某拟建码头实际工程，运用ABAQUS 有限软件建立群桩基础有限元模型，探究桩长、桩径、桩间距、桩数四个基桩参数对群桩基础承载能力和承载性能的影响，得到如下结论：（1）一般而言，桩长越长，桩数越多，桩径、桩间距越大，承载力越高；不同基桩参数对基础承载能力的影响程度不同，桩数影响最大，桩间距次之，桩长和桩径较小；（2）桩长超过一定值后对承载力的提高有限，存在满足经济和承载要求的最优桩长；（3）桩间距对基础内部受力影响较大，桩间距越大，基桩受力类似单桩，承台中部受力增大，四角受力减小。

（4）群桩效应使得群桩基础的地基承载力大于单桩基础，但各桩平均承载力小于单桩基础承载力。

关键词：群桩基础；基桩参数；承载能力；ABAQUS1.引言我国经济的不断发展，交通建设的不断进步对基础建设提出了更高要求。

（群）桩基础因沉降变形小、承载能力强、抗震性能优越等特点，被广泛应用于工程建设领域，以解决高、重、大型工程建筑地基基础问题，而码头工程正是大型建筑的代表。

码头地基处理不当，则无法承担上部荷载而产生过大沉降变形，将会造成严重的安全事故和重大的经济损失，因此群桩基础设计和地基承载性能研究对于码头工程的安全运营十分重要。

对此，学者展开大量研究。

徐盼龙[1]以江苏某风电场项目为例，通过ABAQUS有限元软件研究低承台群桩基础的承载特性，分析承台和基桩的承载特点及承载机理。

林毅峰[2]等以某风电场实际工程为研究对象，建立高承台群桩基础数值模型，研究基础的承载能力，并结合基桩现场抗拔实验数据验证数值模型的正确性。

王国才[3]等采用ABAQUS软件研究了外荷载作用下螺纹群桩基础的承载机理、荷载传递规律和群桩效应，探究桩间距、桩数、桩长等参数对地基承载能力的影响。

单华峰[4]等基于双曲线模型、荷载传递法等建立群桩基础的控制方程，通过理论计算方法研究承台刚度对群桩基础承载能力的影响，并结合Plaxis 3D有限元软件验证理论计算方法的可行性。

钢板桩的承载力与变形性能测试

钢板桩的承载力与变形性能测试

钢板桩的承载力与变形性能测试钢板桩是一种常用的地基加固材料，具有良好的承载能力和变形性能。

在施工过程中，准确测试钢板桩的承载力和变形性能，对于确保工程的安全和性能至关重要。

本文将介绍钢板桩的承载力与变形性能测试的相关内容。

首先，钢板桩的承载力测试是评估其单桩承载能力的重要手段。

常见的测试方法包括静荷载试验和动力触探试验。

静荷载试验是最常用的方法，通过在挖掘孔中安装载荷传感器，在预定荷载下直接测量桩身的变形和荷载响应。

该方法可以准确评估桩身的承载力和变形特性。

在进行静荷载试验时，需要在每一试验桩上设置至少两个测点，通过测量其锚固点的变形情况来确定桩身的变形。

同时，还需测量试验桩上的竖向轴力和弯曲矩，以评估其承载能力。

在试验过程中，应按照预定的荷载持续施加荷载，记录并监测桩身的变形和荷载响应情况。

根据试验数据绘制荷载-变形曲线，并利用曲线的特征点进行分析，以确定钢板桩的单桩承载力。

另一种常用的方法是动力触探试验。

该试验通过在桩顶施加冲击负荷，根据桩顶反射波形分析和测量传感器记录的反射信号，评估钢板桩的单桩承载能力。

动力触探试验具有操作简单、高效快速等优点，适用于大批量桩基的施工现场。

除了承载力测试，钢板桩的变形性能测试也非常重要。

钢板桩在受到外界荷载时，会发生不同程度的变形，因此需要对其变形性能进行评估。

变形性能测试主要包括两个方面的内容，即初始变形和应变能力。

首先，初始变形是指在钢板桩安装完成后，由于桩身自重或施加的荷载引起的初始偏斜或沉降。

为了评估钢板桩在工程中的稳定性，需要准确测量和记录初始变形情况。

初始变形测试可以通过水平测量仪器和垂直测量仪器进行。

水平测量仪器可以用来测量桩身的侧向位移，垂直测量仪器可以用来测量桩身的竖向位移。

通过对初始变形数据的统计和分析，可以确定钢板桩的稳定性和工作性能。

其次，应变能力是指钢板桩在受到外界荷载时能够承受的变形能力。

在工程实际中，钢板桩需要具备一定的弯曲和变形可塑性，以适应地基的不均匀沉降。

板桩码头设计

板桩码头设计

板桩码头设计
第二十一篇 板桩码头设计
第一章 概述 • 第一节 板桩码头结构组成、
分类及其适用条件 × 第二节 板桩码头的设计程序 第二章 板桩码头的构造 • 第一节 板桩 • 第二节 拉杆 • 第三节 锚碇结构 • 第四节 帽梁、导梁及胸墙
第五节 斜拉桩式板桩码头 • 第六节 其他 第三章 设计计算 √ 第一节 作用和作用效应组合 √ 第二节 土压力和剩余水压力
图4.7.2-2 分离遮帘式码头结构断面 1-前墙 2-遮帘桩 3- 前拉杆 4-后拉杆 5-锚碇 6-胸墙
3.2.3.2 款规定：码头后方场地狭窄，拉杆力较大时 ，宜采用锚碇叉桩。
3.2.3.3 款规定：码头后方场地宽敞，且地下水位较 高或利用原土层时，宜采用锚碇桩或锚碇桩墙。
以上规定是基于以下原因：锚碇墙或锚碇板需开挖后 施工，开挖的深度较大，常受地下水位的影响，而锚碇 桩不必挖得很深，可不受地下水位的影响，又可充分利 用原土层的被动抗力，故有3.2.3.1和3.2.3.3条之别。 另外，锚碇桩抗震也更好些。
• 其中一般规定要讲一下：
• 板桩码头前沿港池的挖泥，宜在码头后回填基 本完成后进行。
• 板桩墙后的水下回填，宜采用砂、砾石、开山 石和块石等透水性较好的材料。
• 板桩墙后的陆上回填，除采用砂、石材料外， 也可采用无腐蚀性和无膨胀性的粘性土料，但 不得采用具有腐蚀性的矿渣和炉渣，不宜采用 易于粉碎的珊瑚礁。陆上填土应分层压实。
再一个要强调的是排水孔的布置，排水孔 的布置影响剩余水头和水压力的大小与结 构的安全性密切相关。规范修订增加了 4.1.6条的内容，规定“前墙应设排水孔， 排水孔的位置不宜高于设计低水位，在施 工条件允许的情况下宜设在极端低水位附 近。”意思是尽量减小剩余水头，为了最 大限度地减小极端低水位情况时的剩余水 头，推荐尽量把排水孔设在极端低水位处 。近年在唐山港的数座板桩码头就是这样 实施的。