Введение
Забивные трубчатые сваи обычно используются в качестве фундаментных элементов для передачи нагрузок на морские сооружения через слабые, сжимаемые грунты в несущие толщи. При установке методом ударного забивания, пробки связного грунта срезаются и уплотняются внутри сваи, обеспечивая значительное дополнительное сопротивление вала. Классический анализ свай, такой как методы волнового уравнения, не может отразить сложное взаимодействие грунта и конструкции, определяющее образование пробки, и его влияние на поведение при движении.. Целью данного исследования является разработка конечно-элементной модели, имитирующей процесс возникновения большой деформации., пролить свет на переменные, контролирующие характеристики свечей и их влияние на конструкцию.
Литературный обзор
Прошлые эксперименты выявили три характерные зоны пробки, образующиеся во время вождения.: раздавленная зона на пальце ноги, плотно уплотненная центральная зона и зона сдвига у поверхности почвы (1). Исследования также связали размеры пробки со свойствами почвы., Энергия установки и свойства сваи (2,3). Однако, полномасштабное динамическое испытание свай остается сложной задачей. Существующие модели КЭ имитировали статическое осевое поведение., пренебрежение почвой, вызванной движением, имеет решающее значение для устойчивости невыпадающей пробки (4). Модели сопряжения интерфейса с расширением при сдвиге отражают увеличение осевой мощности, но не имеют динамического моделирования вождения. (5). Общий, точное моделирование процесса движения и развития взаимодействия грунта с пробкой требует проведения масштабного анализа деформаций..
Разработка модели FE
Совместная модель структуры грунта была разработана с использованием ABAQUS/Explicit.. Трубчатая свая длиной 2 метра имела толщину стенок 75 мм и диаметр ячеек 800 мм с 4-узловыми элементами оболочки.. Окружающий столб грунта длиной 15 м состоял из 8-узловых кирпичных элементов с мелкой сеткой вокруг сваи.. Использовалась модель пластичности почвы MIT-E3., откалибровано по результатам трехосных испытаний. Элементы сопряжения вдоль сваи имитировали фрикционно-когезионное поведение с критерием разрушения, учитывающим эффекты дилатансии при увеличении деформации сдвига. (6). Удары применялись посредством распределенных нагрузок на вершину сваи в соответствии с заданными историями, соответствующими энергиям дизельного молота..
Процедура анализа
Схема поэтапного динамического неявного решения устраняет крайнюю нелинейность при одновременном учете больших деформаций грунта.. Диссипация энергии на каждом временном шаге определяла развитие пластичности/уплотнения в окружающем грунте и внутри сваи при забивке.. Выходные параметры включали изменение длины установленной сваи., сопротивление забивке свай и переходные процессы, а также конечная геометрия и профиль плотности грунтовой пробки.
Результаты и обсуждение
Фигура 1 показана установка сваи на глубину 6 м после 200 удары, с последней почвенной пробкой, хорошо видимой внутри защитной зоны длиной 5 м.. Плотность почвы в этой зоне превышала 2000 кг/м3 по сравнению с 1900 кг/м3 на расстоянии 1 м., подтверждающие интенсивный механизм уплотнения. Кривые сопротивления забивке свай в зависимости от глубины соответствовали экспериментальным тенденциям., полезно для проверки прогнозов емкости. Параметрический анализ показал, что прочность глины и свойства интерфейса больше всего влияют на форму/протяженность пробки., тогда как энергия движения регулировала уровень уплотнения.
Фигура 1. Деформированная сетка КЭ после вождения показывает развитую почвенную пробку
В серии дополнительных симуляций исследовался переход от полной закупорки к остановке/выбросу пробки при повышении прочности грунта., влияние переформовки и эффектов скорости деформации, а также влияние на расчетную мощность. Особый интерес, Стабильность пробки влияет на механизмы передачи нагрузки вблизи поверхности почвы, тогда как мощность ослабления энергии движения увеличивается ниже глубины блокировки пробки.
Выводы
Подход к моделированию методом КЭ с большой деформацией успешно смоделировал сложное взаимодействие между связными грунтами и стальные сваи во время ударного вождения. Результаты позволили по-новому взглянуть на то, как свойства почвы, поведение границы раздела и подвод энергии определяют характеристики образования пробки с глубиной. Сравнение с экспериментальными данными подтвердило пригодность метода моделирования для дальнейшего анализа характеристик забивных свай и оптимизации конструкции.. Будущая работа включает распространение этой методологии на моносваи в морских фундаментах..
Использование трубчатых свай при строительстве фундамента уже много лет является популярным выбором.. Трубчатые сваи используются для передачи нагрузки конструкции на более глубокие слои., более устойчивый слой почвы или камня.
Преимущества трубчатых ферм Использование трубчатых ферм в строительстве дает несколько заметных преимуществ.: Прочность и несущая способность: Трубчатые фермы известны своим высоким соотношением прочности и веса.. Соединённые между собой трубы равномерно распределяют нагрузку., в результате получается прочная и надежная конструкция. Это позволяет строить большие пролеты без необходимости использования чрезмерных опорных колонн или балок..
Стандарт на бесшовные трубы для транспортировки жидкости зависит от страны или региона, в котором вы находитесь., а также конкретное применение. Однако, Некоторые широко используемые международные стандарты для бесшовных труб, передающих жидкость,: АСТМ А106: Это стандартная спецификация для бесшовных труб из углеродистой стали для эксплуатации при высоких температурах в США.. Обычно используется на электростанциях., нефтеперерабатывающие заводы, и другие промышленные применения, где присутствуют высокие температуры и давления.. Он охватывает трубы классов А., Б, и С, с различными механическими свойствами в зависимости от марки. API 5Л: Это стандартная спецификация для линейных труб, используемых в нефтегазовой промышленности.. Включает бесшовные и сварные стальные трубы для систем трубопроводного транспорта., включая трубы для транспортировки газа, вода, и нефть. Трубы API 5L доступны в различных классах., например Х42, Х52, Х60, и Х65, в зависимости от свойств материала и требований применения. АСТМ А53: Это стандартная спецификация для бесшовных и сварных черных и горячеоцинкованных стальных труб, используемых в различных отраслях промышленности., включая приложения для транспортировки жидкостей. Он охватывает трубы двух марок., А и Б, с различными механическими свойствами и предназначением. ОТ 2448 / В 10216: Это европейские стандарты для бесшовных стальных труб, используемых в системах транспортировки жидкостей., включая воду, газ, и другие жидкости. Читать далее
Бесшовные трубы, передающие жидкость, устойчивы к различным типам коррозии в зависимости от используемого материала и конкретного применения.. Некоторые из наиболее распространенных типов коррозии, которым должны противостоять эти трубы, включают:: Равномерная коррозия: Это самый распространенный вид коррозии., где вся поверхность трубы корродирует равномерно. Чтобы противостоять этому типу коррозии, трубы часто изготавливаются из коррозионностойких материалов., например, из нержавеющей стали или с защитным покрытием. Гальваническая коррозия: Это происходит, когда два разнородных металла контактируют друг с другом в присутствии электролита., приводит к коррозии более активного металла.. Для предотвращения гальванической коррозии, трубы могут быть изготовлены из аналогичных металлов, или их можно изолировать друг от друга с помощью изоляционных материалов или покрытий.. Точечная коррозия: Питтинг – это локализованная форма коррозии, которая возникает, когда небольшие участки на поверхности трубы становятся более восприимчивыми к коррозии., приводит к образованию небольших ямок. Этот тип коррозии можно предотвратить, используя материалы с высокой питтинговой стойкостью., например, сплавы нержавеющей стали с добавлением молибдена., или путем нанесения защитных покрытий. Щелевая коррозия: Щелевая коррозия возникает в узких пространствах или зазорах между двумя поверхностями., такой Читать далее
Сита из клиновой проволоки, также известный как сита из профильной проволоки, обычно используются в различных отраслях промышленности из-за их превосходных возможностей скрининга. Они изготовлены из проволоки треугольной формы.,
2 7/8Перфорированная обсадная труба J55 K55 является одним из основных продуктов, производимых из стали., их можно использовать для воды, масло, месторождения для бурения газовых скважин. Толщина может поставляться от 5,51 до 11,18 мм в зависимости от глубины скважины клиента и требуемых механических свойств.. Обычно они имеют резьбовое соединение., как НИЭ или ЕУЭ, который будет проще установить на месте. Перфорированные обсадные трубы длиной 3-12 м доступны для буровых установок разной высоты.. Диаметр отверстия и открытая площадь на поверхности также настраиваются по индивидуальному заказу.. Популярный диаметр отверстий составляет 9 мм., 12мм, 15мм, 16мм, 19мм, и т. д..
