Đánh giá bằng số về oằn của cọc ống thép trong quá trình lắp đặt rung

Giới thiệu

Đóng cọc bằng rung cung cấp một phương pháp lắp đặt quan trọng cho cọc ống thép nhanh hơn và an toàn hơn so với đóng cọc bằng búa tác động truyền thống. Tuy nhiên, chịu sự tương tác động đất-kết cấu phức tạp trong quá trình chèn dao động, Cọc ống dễ bị mất ổn định mất ổn định, có thể cản trở việc đạt tới độ sâu đầu cuối. Nghiên cứu này nhằm mục đích đánh giá số lượng ứng xử oằn bằng cách sử dụng phân tích phần tử hữu hạn với các mô hình đất đã hiệu chuẩn, mở đường cho hướng dẫn cải tiến về kích thước cọc, điều kiện đất đai phù hợp, và điều khiển lái xe.

Cơ chế uốn

Một số chế độ oằn tiềm ẩn tồn tại trong quá trình lắp đặt rung tùy thuộc vào tính chất của đất và các thông số truyền động. Mất ổn định toàn cầu liên quan đến biến dạng ngang dọc theo toàn bộ chiều dài nhúng, được điều khiển bởi sức cản của đất vượt quá khả năng uốn tới hạn. Oằn cục bộ gây ra oằn vào trong của tường cọc ở độ sâu tập trung ứng suất. Các phương trình thiết kế thực nghiệm hiện tại không tính đến các cơ chế nhất thời bao gồm:

  • Hiệu ứng quán tính từ tần số kích thích dao động
  • Biến đổi sức kháng đất phụ thuộc vào tốc độ biến dạng
  • Tải và dỡ đất theo chu kỳ

Phương pháp mô hình số

Để làm sáng tỏ những tương tác phức tạp này, một mô hình phần tử hữu hạn động được phát triển bằng ABAQUS. Hình học cọc thép bao gồm đường kính 600mm, 20phần tử ống dài m được mô hình hóa bằng phần tử vỏ. Khối đất xung quanh mở rộng theo chiều ngang 20m và tới độ sâu 30m, được chia lưới với các phần tử rắn 3D 8 nút. Các phần tử tiếp xúc dọc theo ranh giới cọc-đất chịu tải trọng ma sát động. Các điều kiện địa tĩnh ban đầu cho lớp đất sét dày 10m được xác định bằng cách sử dụng các thông số đất từ ​​thí nghiệm ba trục. Một chốt đất hình trụ được cắm vào trong cọc tượng trưng cho đất đã được đúc lại. Hiện tượng mất ổn định được đánh giá bằng cách sử dụng các giải pháp ngầm động khi cọc được chèn vào dưới các kích thích rung được xác định trước phù hợp với các hệ thống ngoài khơi.

Ví dụ về dữ liệu

Bao gồm các tập dữ liệu mẫu:

  • Nhật ký thử nghiệm khả năng chịu lực của cọc tại hiện trường lắp đặt, đột quỵ, tốc độ chèn so với độ sâu
  • Kích thước cọc, tính chất vật chất, kết quả thí nghiệm đất tại điểm khảo nghiệm
  • Cọc đào hiển thị các chế độ oằn và điều kiện đất gây ra hư hỏng
  • Thiết bị đo áp lực đất, tăng tốc khi lái xe
  • Kiểm tra sau lái xe bằng cách sử dụng các kỹ thuật như lập hồ sơ laser 3D để ghi lại hình học

So sánh giám sát hiện trường với kết quả đầu ra của mô hình số nhằm xác nhận khả năng mô phỏng và hiệu chỉnh các định nghĩa về hành vi của đất.

Kết quả ví dụ

Mô phỏng cọc ống dẫn xuyên qua lớp đất sét cứng đến tầng cát chịu lực sử dụng các đặc tính đất đo được được thể hiện trong Hình 1. Sự oằn toàn cầu xảy ra ở độ cao 12m do lực cản tăng mạnh. Sự oằn cục bộ bắt đầu xảy ra đầu tiên ở độ sâu khoảng 4m nơi ứng suất đạt cực đại ở một chỗ phình ra tương ứng với cọc hiện trường được đào tại hiện trường. Áp lực đất động phát triển dọc theo cọc trong mỗi chu kỳ phù hợp với dữ liệu cảm biến hiện trường.

Nhân vật 1. Hiển thị kết quả oằn (Một) hình dạng cọc, (b) áp lực đất
ở chu kỳ độ sâu 4m

So sánh và xác nhận

Bao gồm xác nhận chính:

  • Độ sâu uốn phù hợp trong phạm vi 0,5m giữa cọc mô hình và cọc đào
  • Áp lực đất tại hiện trường và mô hình được thỏa thuận trong phạm vi 15kPa trên độ sâu
  • Xu hướng kháng động qua các chu kỳ là nhất quán giữa các thử nghiệm thực địa và mô hình

Sau đó, các nghiên cứu về độ nhạy đã khám phá sự phụ thuộc vào hiện tượng mất ổn định vào các thông số lắp đặt như cường độ/tần số hành trình cũng như loại đất.. Lái xe được tối ưu hóa đã được đánh giá để ngăn chặn sự cố mất ổn định trong các điều kiện giới hạn.

Kết luận

Mô hình số chứng tỏ có khả năng nắm bắt hiện tượng oằn động trong cọc ống thép trải qua quá trình lắp đặt rung. Hiệu ứng tương tác giữa cấu trúc đất được bộc lộ thông qua so sánh trực tiếp với dữ liệu quan trắc hiện trường. Với sự cải tiến hơn nữa, phương pháp đã được xác nhận có thể tối ưu hóa kích thước cọc, đánh giá sự phù hợp của việc lắp đặt, và phát triển hệ thống điều khiển lái xe năng động – cho phép an toàn hơn, truyền động rung hiệu quả hơn của móng cọc.

bài viết liên quan
Có phương pháp cọc ống nào phù hợp với nền đất yếu không?

Việc sử dụng cọc ống trong thi công nền móng là lựa chọn phổ biến trong nhiều năm qua. Cọc ống được sử dụng để chuyển tải trọng của công trình xuống phần sâu hơn, lớp đất hoặc đá ổn định hơn.

cọc ống | cọc ống Vật liệu thép

Lợi ích của giàn ống Việc sử dụng giàn ống trong xây dựng mang lại một số lợi ích đáng chú ý: Sức mạnh và khả năng chịu tải: Giàn ống nổi tiếng với tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao. Các đường ống kết nối với nhau phân bổ tải trọng đồng đều, dẫn đến một cấu trúc vững chắc và đáng tin cậy. Điều này cho phép xây dựng các nhịp lớn mà không cần cột hoặc dầm đỡ quá mức..

Tiêu chuẩn của chất lỏng truyền tải đường ống liền mạch và các ứng dụng là gì?

Tiêu chuẩn cho đường ống liền mạch truyền chất lỏng tùy thuộc vào quốc gia hoặc khu vực bạn đang ở, cũng như ứng dụng cụ thể. Tuy nhiên, Một số tiêu chuẩn quốc tế được sử dụng rộng rãi cho các ống liền mạch truyền chất lỏng là: ASTM A106: Đây là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép carbon liền mạch dùng cho dịch vụ nhiệt độ cao tại Hoa Kỳ. Nó thường được sử dụng trong các nhà máy điện, nhà máy lọc dầu, và các ứng dụng công nghiệp khác nơi có nhiệt độ và áp suất cao. Nó bao gồm các đường ống ở cấp A, B, và C, với các tính chất cơ học khác nhau tùy thuộc vào cấp. API 5L: Đây là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho đường ống dùng trong ngành dầu khí. Nó bao gồm các ống thép liền mạch và hàn cho hệ thống vận chuyển đường ống, bao gồm cả ống dẫn khí, Nước, và dầu. Ống API 5L có nhiều loại khác nhau, chẳng hạn như X42, X52, X60, và X65, tùy thuộc vào đặc tính vật liệu và yêu cầu ứng dụng. ASTM A53: Đây là thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép mạ kẽm nhúng nóng và đen liền mạch và hàn được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm các ứng dụng truyền tải chất lỏng. Nó bao gồm các đường ống ở hai cấp, A và B, với các tính chất cơ học khác nhau và mục đích sử dụng khác nhau. TỪ 2448 / TRONG 10216: Đây là những tiêu chuẩn Châu Âu dành cho ống thép liền mạch được sử dụng trong các ứng dụng truyền tải chất lỏng, bao gồm cả nước, khí ga, và các chất lỏng khác. Đọc thêm

Các loại ăn mòn phổ biến nhất mà các ống liền mạch truyền chất lỏng được thiết kế để chống lại là gì??

Ống liền mạch truyền chất lỏng được thiết kế để chống lại các loại ăn mòn khác nhau tùy thuộc vào vật liệu được sử dụng và ứng dụng cụ thể. Một số loại ăn mòn phổ biến nhất mà các đường ống này được thiết kế để chống lại bao gồm: Ăn mòn đồng đều: Đây là loại ăn mòn phổ biến nhất, nơi toàn bộ bề mặt của ống bị ăn mòn đồng đều. Để chống lại loại ăn mòn này, ống thường được làm bằng vật liệu chống ăn mòn, chẳng hạn như thép không gỉ hoặc được lót bằng lớp phủ bảo vệ. Sự ăn mòn điện: Điều này xảy ra khi hai kim loại khác nhau tiếp xúc với nhau với sự có mặt của chất điện phân, dẫn đến sự ăn mòn kim loại hoạt động mạnh hơn. Để ngăn chặn sự ăn mòn điện, ống có thể được làm bằng kim loại tương tự, hoặc chúng có thể được cách ly với nhau bằng vật liệu cách điện hoặc lớp phủ. Ăn mòn rỗ: Rỗ là một dạng ăn mòn cục bộ xảy ra khi các khu vực nhỏ trên bề mặt đường ống trở nên dễ bị tấn công hơn, dẫn đến sự hình thành các hố nhỏ. Loại ăn mòn này có thể được ngăn chặn bằng cách sử dụng vật liệu có khả năng chống rỗ cao, chẳng hạn như hợp kim thép không gỉ có thêm molypden, hoặc bằng cách áp dụng lớp phủ bảo vệ. Đường nứt ăn mòn: Ăn mòn kẽ hở xảy ra ở những không gian hẹp hoặc khoảng trống giữa hai bề mặt, như là Đọc thêm

Các loại màn hình dây nêm khác nhau là gì?

Màn hình dây nêm, còn được gọi là màn hình dây hồ sơ, thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau nhờ khả năng sàng lọc vượt trội. Chúng được làm từ dây hình tam giác,

Sự khác biệt giữa ống vỏ đục lỗ và ống vỏ có rãnh ?

2 7/8trong ống vỏ giếng đục lỗ J55 K55 là một trong những sản phẩm chủ yếu của chúng tôi bằng thép, chúng có thể được sử dụng cho nước, dầu, mỏ khoan giếng khí. Độ dày có thể được cung cấp từ 5,51-11,18mm dựa trên độ sâu giếng của khách hàng và các đặc tính cơ học cần thiết. Thông thường chúng được cung cấp kết nối luồng, như NUE hoặc EUE, sẽ dễ dàng hơn để cài đặt tại trang web. Chiều dài của ống vỏ đục lỗ 3-12m có sẵn cho các chiều cao giàn khoan khác nhau của khách hàng. Đường kính lỗ và diện tích mở trên bề mặt cũng được tùy chỉnh. Đường kính lỗ phổ biến là 9mm, 12mm, 15mm, 16mm, 19mm, vân vân.

Để lại một câu trả lời