基于单位力法的内河架空直立式码头三维空间结构计算中作用效应组合分析

基于单位力法,计算得到内河架空直立式码头三维结构模型在多种工况条件下各主要受力构件的内力结果,并经MATLAB编程进行组合、搜索,最终将内河架空直立式码头三维模型中原本可能出现的90 177 536种主要作用效应组合简化到14种,大大减少了计算工作量,研究成果可为内河架空直立式码头的结构计算与分析提供参考。     

内河架空直立式集装箱码头结构计算模型探讨

利用有限元法对内河架空直立式集装箱码头结构进行了计算分析,采用有限元法建立了3种不同的有限元模型(平面刚架模型、不考虑面板刚度的空间刚架模型、考虑面板刚度的空间刚架模型),分别对内河架空直立式集装箱码头结构进行了静力计算和比较分析。分析表明,考虑面板刚度的空间刚架模型是适合内河大水位差架空直立式码头结构的计算模型。     

重庆寸滩架空直立式集装箱码头结构有限元分析

利用有限元法对内河大水位差架空直立式集装箱码头结构进行计算分析。采用等截面梁单元,按平面刚架建模分别对各控制工况进行了比较计算和分析,并按空间刚架建模对计算结果进行复核,计算结果可靠合理,为合理结构型式的研究提供了依据。     

寸滩集装箱码头反应谱分析

通过对寸滩集装箱码头结构抗震反应有限元数值模型分析,详细计算了码头结构在地震作用下的动位移及各构件的内力情况,通过对计算结果的比较分析来评价结构的整体动力工作效应.从而验证和优化工程设计以及为相关设计积累设计经验,进一步掌握了架空直立式集装箱码头的动力承载性状.     

内河架空直立式码头结构优化研究

文中详细阐述了结构优化理论的研究现状,分析了内河架空直立式码头结构优化研究与设计中存在的不足,并提出了今后的研究重点和发展方向,即内河架空直立式码头结构稳健性优化、全局多目标优化和一种适合内河架空直立式码头结构优化的优良算法——遗传算法的研究。     

基于GIS系统的内河高水位差架空直立式码头灾害评估

根据规范方法并结合工程实际和内河大水位差码头关键技术问题,依托大量的数值计算,对内河大水位差架空直立式码头在各种荷载组合下的灾害进行了预测。利用ArcView将预测结果与地理信息系统有效地结合起来,建立了内河大水位差架空直立式码头灾害预测与管理系统,实现了港口安全评估的动态化管理。通过对系统测试数据的评估,可以有效提高码头的装卸效率,实时评估码头的安全性能。     

内河架空直立式码头三维空间结构构件最不利荷载工况组合算法

根据荷载组合原则,在以往研究成果的基础上经改进得到了一种可用于寻求任意排架数量的内河架空直立式码头三维空间结构各构件的最不利荷载工况组合算法。该算法是基于码头三维模型分别在不同荷载工况作用下各构件的内力结果,通过MATLAB编程来实现对该结果的线性叠加计算,从而找到各构件的最不利荷载工况组合情况。该算法有效克服了在以往二维平面模型计算中对门机及堆货荷载工况数量的局限性,使得最终计算结果更趋于真实。并以重庆港果园码头二期工程项目中五排架模型为例,运用该算法将结构原本可能出现的158738112种荷载工况组合简化到了最不利的14种情况,极大减少了设计计算过程中的工作量,可为内河大水位差架空直立式码头结构的设计与研究提供一定的技术支撑。     

内河大水位差架空直立式码头结构设计

大水位差架空直立式码头是出现在长江上游内河地区的一种新型码头结构型式。对该种码头的结构特点、结构型式及其适应性进行归纳，并对码头的桩基、上部结构及接岸结构等的设计和计算要点进行点评。     

全直桩和嵌岩斜桩架空直立式码头结构特性分析

随着基岩中斜桩施工技术的不断成熟,在内河架空直立式码头中采用嵌岩斜桩已成为可能。以果园港二期工程为工程背景,提出带嵌岩斜桩的架空直立式码头结构形式,采用有限元数值模拟方法计算分析该结构形式的内力和变形,并与果园港原设计的码头结构受力特性进行比较。研究表明,带嵌岩斜桩架空直立式码头能满足果园港工程设计和使用要求,并且具有更好的适用性,可为内河港口建设的结构选型提供参考。     

内河架空直立式码头群桩重要性评价方法

内河架空直立式桩基数量多、受力条件复杂，为了实现对码头群桩的健康监测，确定不利诱因下桩基的易损伤位置，文章提出一种基于广义结构刚度的重要性评价方法。首先计算在船舶荷载，岸坡滑动推力以及不均匀堆载作用下架空直立式码头不同桩基的重要性系数。用重要性系数对传统层次分析法进行优化，用优化后的层次分析法将3种不同工况下的重要性系数进行组合。最后用色块图的形式直观地表现出来。可以得出桩基重要性系数较大的桩基主要分布在第1、4两排，其中A1、E1的重要性系数均达到了0.06,说明1、4两排桩基是码头桩基中的薄弱桩基。研究结果丰富了码头健康监测研究内容，为传感器的优化布置提供科学依据。     

一体式预制桩帽构件在装配式高桩码头中的应用

介绍了一种一体式预制桩帽的特点及设计方法，通过理论分析、数值模拟对桩帽结构、连接方式等进行研究。结果表明，为便于一体式预制桩帽的安装，码头一般采用全直桩，可通过桩内混凝土灌心提高整体侧向刚度。桩帽的结构设计可参照现行码头结构设计规范进行。桩帽与钢桩采用承插灌浆连接，灌浆料可采用超高性能混凝土，灌浆长度可按握裹力计算，计算方法可参考国外相关规范。对于轴力较大的情况，可在灌浆区域设置剪力键以增加黏结力。     

钢管板桩结构位移分析

钢管组合板桩结构作为一种新型板桩结构,在大型深水码头中应用在国内尚无工程实例。此种新型结构计算方法尚未成熟,在设计计算中采用规范简化方法无法对结构位移进行全面分析,有必要运用多种数模软件进行计算分析,同时结合施工的步骤,全面分析结构受力,为设计提供技术支撑。结合某20万DWT集装箱深水码头工程,利用Autodesk Robot、PLAXIS、ABAQUS等软件进行计算,得出一致结论:本工程设计施工工序合理,位移可控;大部分位移发生在施工期且位于桩顶,最大水平位移10 cm左右。该设计方法和结论为类似工程设计提供参考。     

3万吨级全直桩梁板式集装箱码头施工技术

孟加拉吉大港新锚地集装箱码头为全直桩梁板式结构,该码头设计船型为3万吨级。在此之前,国内全直桩梁板式码头的设计船型均未达到3万吨。该码头设计新颖,对施工要求较高。文章介绍了该码头桩基,箱梁,梁、板,面层及附属结构的施工技术和质量控制。     

考虑相邻结构段作用的高桩码头设计方法

高桩码头有限元计算通常选取一个结构段进行分析计算,忽略结构段之间凹凸缝的传力作用,从而导致计算结果较保守,不利于当前环境下与国际咨询设计公司的竞争。基于SAP2000有限元计算软件,在计算模型中引入水平线性弹簧单元,模拟相邻结构端的凹凸缝的水平约束作用,并建立整体模型分析验证该弹簧单元的有效性。最后给出水平线性弹簧刚度随结构段数量增加而改变的曲线,为高桩码头计算提供参考。计算结果表明水平线性弹簧单元和实际整体模型的桩内力计算误差都在合理范围以内,验证了该方法有效性。引入等效侧向弹性用于高桩码头结构设计计算,给出一种优化的高桩结构设计方法。     

水平地震作用下高桩码头结构响应谱分析

以高桩码头一个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用振型分解反应谱法探讨了此类结构在水平地震作用下的响应,对不同地震方向作用下码头桩基内力变化进行分析。计算结果表明:结构在纵向水平地震作用下叉桩桩顶弯矩明显大于横向水平地震作用下的桩顶弯矩;当码头桩基布置对纵轴不对称时,纵向水平地震作用下桩的扭矩较大;横向地震作用下,后叉桩的轴力较大。研究结果可为高桩码头的抗震设计提供参考。     

Corrosion rate measurements in steel sheet pile walls in a marine environment

Corrosion of steel structures in the marine environment is a major problem. The deterioration of this kind of structures is costly and difficult to predict both when designing new structures and when estimating the remaining service life time for existing structures. The aim of this investigation was to find indicative values for the corrosion rate of steel sheet piles on the Swedish west coast. Such corrosion rates (mm/year) can be used both when designing new structures by oversizing the steel thickness and when estimating the bearing capacity of existing sheet pile structures. Earlier investigations on the corrosion rates along the Swedish east coast – with salinity from about 0.2% to 0.8% – are still used today as guidelines for the corrosion rate of all steel structures in the Swedish maritime environment even though the salinity on the west coast can be as high as 3.0%.Steel sheet pile wharfs located in the port of Halmstad on the Swedish west coast were inspected by ultrasonic measurements. Three wharf structures with a total length of about 700 m were inspected. None of the inspected wharfs had or have had cathodic protection. The thickness measurements of the steel sheet pile structures were performed by divers.The age of the three inspected sheet pile structures ranged from 36 to 51 years. The dimensions of the original sheet pile sections are known. One of the quay structures is located along a river. The salinity at all wharfs varied from low values at the surface to approx. 2% at the bottom (also in the river outflow).The measured average corrosion rates were in the same order as the design values in the European code. However, the results indicate increased corrosion rates about 1 m below the mean water surface and at the level of the propellers from the ships berthing the most frequented of the inspected wharfs, 3–6 m below water surface.The tolerances of steel sheet thicknesses – usually in the order of ±6% – are often neglected when investigating the remaining thickness in steel sheet piles. A simple calculation model shows that the sheet pile must be almost 50 years of age before an accurate estimation on the corrosion rate can be made, considering the tolerances, if the true original sheet pile thickness is not known.     

浮码头囤船定位桩结构的设计与研究

选取武汉某浮码头囤船定位桩结构为工程实例,利用通用有限元软件Midas Civil,分析了在4种荷载工况作用下桩径、桩距和斜撑对浮码头囤船三桩定位桩结构内力和变形的影响,提出囤船定位桩结构较为合理的桩径和桩距大小,以供浮码头囤船定位桩结构设计者参考。     

湛江港大直径钢管桩的压桩试验及其数值模拟

为研究大直径钢管桩压桩试验的数值模拟技术及其与试验结果的差值,以湛江港高桩码头结构为工程背景,对两个码头的3根大直径钢管桩进行了现场试验和数字模拟分析。首先采用锚桩法进行了现场压桩试验,得到了各条试验桩的Q-s曲线和极限承载力;然后采用ABAQUS进行了数值模拟,并将数值模拟结果与试验结果进行了对比分析。分析结果表明,在整个加载过程中,数值模拟的桩基沉降比现场实测结果大,且随着荷载的增加,两者的差值逐渐增大,沉降量的最终差值在20%~30%。     

株洲二线船闸深基坑双排桩结构的受力特性

对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。