应力波在高桩码头基桩中传播数值模拟研究

结合天津港某码头工程的实桩检测资料,对应力波在高桩码头基桩中的传播特点进行数值模拟研究,得出实桩检测时高桩梁板式码头的激振位置和应力波信号接收位置。该研究分析结果,可为进一步探索高桩码头基桩完整性检测的方法提供参考。     

高桩码头基桩完整性检测技术研究

高桩码头在使用过程中基桩容易出现损伤,目前,国内外对于有上部结构的基桩完整性检测方法的研究成果较少。本研究通过有限元数值模拟方法,确定高桩码头基桩现场检测时最佳的击振位置和信号接收位置,并利用小波分析方法对检测信号进行处理,以确定基桩的完整性。并结合已完成的相关研究成果,对高桩码头基桩完整性检测技术进行总结。     

小波分析在高桩码头基桩完整性检测中的应用研究

利用反射波法检测高桩码头基桩完整性时,由于基桩存在上部结构,反射波波形会含有干扰信息,变得十分复杂。文章研究了小波分析在高桩码头基桩完整性检测中的应用,利用小波分析消除干扰信号,以减弱梁板等上部结构对基桩检测信号的影响,最后通过具体的工程实例进行了应用验证。     

在役高桩码头桩基完整性无损检测技术研究的进展

一般情况下梁板式高桩码头的基桩顶部需要与上部结构嵌固,传统的单桩完整性检测方法已不能适用于此类基桩完整性的无损检测,在总结国内、外桩基检测研究成果的基础上,重点介绍对动测法和低应变反射波法的改进,主要包括双速度法、横波法、超震波法、纵阻抗剖面分析法等,分析论证在梁板式高桩码头基桩完整性检测中应用高应变法的可行性,以及综...     

工程建设资料缺失的在役高桩码头结构检测评估

针对工程建设资料缺失的在役高桩码头结构检测评估问题,结合工程实例,采用常规检测项目和基桩完整性检测与结构荷载试验等非常规检测项目相结合的方法,查明码头结构现状性能和评定码头结构安全等级,从而达到检测评估的目的。结果表明,常规检测项目和非常规检测项目相结合的方法在在役高桩码头结构检测评估中的应用取得良好效果。建议在高桩码头交工检测、竣工检测和定期检测中增加结构静力荷载试验,并对在役高桩码头进行基桩完整性核查。     

某系缆墩遭受船舶撞击的有限元分析

船舶大型化、靠泊作业频繁、管理漏洞以及某些不可抗力因素造成异常靠泊事故时有发生。目前,码头在异常靠泊情况下的受力及位移特性尚不明确,损伤评估缺乏理论基础。上部结构损坏情况相对来说易于检测,难度较大的是桩基损坏情况的准确检测和评估。不同于施工过程的常规检测,应力波在高桩码头承台下方基桩中的传播规律十分复杂,很多情况下低应变对于检测结果的准确判定存在较大的困难。系缆墩在船舶碰撞时受到的动力荷载是复杂的动力非线性问题,近代非线性有限元技术为该问题提供了有效的工具。文中简述了该技术的基本原理,运用商用有限元软件对一艘60,000t的外轮和系缆墩的碰撞进行了模拟,计算结果与实测数据具有较好的一致性,可以满足一般的工程精度要求。结论可为基桩完整性评判提供参考依据。     

VSP与CT技术对在役高桩码头结构损伤的检测与应用

在役高桩码头结构检测时由于结构形式复杂、需水上作业等因素,采用传统方法难以对其进行全面损伤检测。本研究在自主研发相关仪器设备的基础上,综合采用VSP基桩测试设备与混凝土结构内部损伤CT扫描设备,对船舶撞击后的某油田钻井平台码头进行检测与评判。检测结果发现,采用VSP与CT联合检测技术,能对在役高桩码头上部结构及基桩的损伤进行准确检测,并可根据检测结果对码头上部结构与基桩的损伤程度做出科学的评价,较好地解决了在役高桩码头结构损伤全面检测的技术难题,可作为一种新型的在役码头检测手段进行应用推广。     

高桩码头固有频率敏感性与相关性分析

高桩码头构件众多,不同位置、程度、数量的构件损伤会对码头动力特性造成不同的影响。采用概率灵敏度分析方法,研究混凝土基桩损伤、上部结构损伤等情况下码头动力特性的变化。通过建立高桩码头有限元模型,分析不同参数对码头整体动力特性的影响,发现码头结构动力特性对土体参数、桩有效截面面积以及部分桩的弹性模量较为敏感;对横梁和纵梁的损伤并不敏感;码头前三阶自振频率的变化可以作为反映整体损伤的指标,四阶以上频率因其振型为桩自身的局部振型,其频率值仅对部分单桩损伤敏感,而对其他桩的损伤不敏感;码头前三阶频率间相关性强,三阶以上频率与前三阶频率中等强度相关。     

基于双速度法的在役基桩完整性检测

双速度法是为解决带上部结构基桩完整性检测而产生的。介绍双速度测试的基本原理与方法;对室内制作的带承台模型桩进行双速度测试研究;分析该方法的可行性,形成了成套的双速度测试技术:包括敲击模式选择,敲击点与传感器之间、传感器与传感器之间、承台-桩界面与敲击点之间的合理布置等;通过实际现场检测,验证了该成套的双速度测试技术完全可以用于现场带承台基桩的无损完整性检测,方向滤波后的上行波清晰,可以准确判断缺陷位置及大小、桩底位置等。     

长江下游码头结构加固改造若干问题探析

针对我国总体吞吐能力不足,大型专业化泊位不足等突出矛盾,长江下游码头有必要进行结构加固。文内对高桩梁板式码头结构砼基桩完整性检测,码头结构加固改造方案,结构预留等相关问题经行了探析。     

满足桩轴向刚度条件的高桩码头桩基计算模型

通过在桩身一定的位置施加一个轴向弹簧,建立高桩码头的桩基计算模型。根据《高桩码头设计与施工规范》 中关于桩轴向刚性系数的计算公式,给出了不同情况下轴向弹簧刚度系数大小以及施加位置的计算方法。该方法能满足嵌 固点法和m法计算模式下桩基计算模型的轴向刚度相同且与规范规定一致。结合该方法,分别采用嵌固点法和m法建立某高 桩码头工程实例的空间有限元模型。计算结果对比表明：桩身轴力、桩顶弯矩、上部结构各构件的内力均十分接近,验证 了该方法的合理可行性,可为高桩码头结构计算提供参考。     

高桩码头结构安全评价指标及其敏感性分析

针对高桩码头结构损伤引起的安全性评价问题,提出将宏观层面的横向位移、桩顶转角和微观层面的桩身应变作为高桩码头结构的安全性评价指标。基于工程实际建立了高桩码头结构的有限元分析模型,并与现场实测动力特性数据进行了对比验证;结合有限元模型和概率方法研究了高桩码头结构安全性能性能评估指标及其敏感性规律;得出宏观安全指标与桩的结构参数、强度参数以及土体参数有较大的相关性,微观安全指标只对桩的有效截面积及局部强度敏感。研究成果可为高桩码头结构损伤预警和状态评估提供依据。     

Mike21软件桩群概化方法在高桩码头中的应用

码头前沿水域的横流过大容易导致船舶撞击码头或系船缆绳断裂,进而引发安全事故,因此研究码头前沿水域的流场状况对码头轴线合理选取和船舶的安全靠泊有着非常重要的意义。基于桩群概化方法,采用Mike21软件中的三角形网格水动力模块(FM模块)对曹妃甸矿石一期、矿石三期高桩码头附近的流场进行了数值模拟,并与现场实测流速、流向进行对比验证,确定了模型中的桩群影响参数。在此基础上,深入研究相邻高桩码头桩群阻力对周边海域的影响,并对码头前横流进行计算和分析。此方法实施简单、计算效率高,对大范围海域影响研究结果合理,对高桩码头前沿水域有关流速、流向的计算结果更加准确,对码头轴线合理选取和船舶安全靠泊有重要的参考意义。     

影响在役高桩码头构件耐久性的因素

在役高桩码头构件的耐久性状况直接影响其使用寿命,从分析影响高桩码头构件耐久性的主要因素入手,简要介绍各种构件耐久性因素的检测方法,结合具体工程案例详细分析钢筋锈蚀劣化作用对构件的抗弯能力和抗剪切能力的影响,可为在役高桩码头构件的健康诊断和耐久性状况的评价提供依据,可供其他港口工程结构物的耐久性评价参考。     

天津港岸坡土体蠕变对高桩码头的影响

岸坡土体的变形将导致高桩码头桩顶变位，影响桩帽与横梁之间的搭接，使得码头结构处于危险之中，蠕变则是形成土体变形的原因之一。以天津港高桩码头为例，分析了高桩码头的桩顶变位特征，对岸坡土体进行了蠕变特性试验，利用试验结果参数进行了结构与土相互作用的蠕变变形计算。结果表明，蠕变是影响桩基侧向变形的一个重要因素，岸坡土体蠕变主要分布在坡顶下方淤泥质粘土和坡面的淤泥层，蠕变随时间增长而增长，但增长速率降低。相关结论可为天津港和类似高桩码头的检测评估及加固提供指导。     

高桩码头三维效应影响区域的缺陷检测分析

由于上部结构的影响,当采用低应变反射波法进行高桩码头桩基检测时,会出现不满足一维应力波基本假定的情况。利用LS—DYNA有限元软件模拟高桩码头群桩结构,发现桩顶以下10m深度范围内都会受到三维效应的严重影响,检测结果呈现出类似于浅部缺陷的特征。利用各种浅部缺陷的定位方法对该区域进行检测,得出纵波改进方法在该区域不再有效,只有结合扭转波检测等方法才能有效定位缺陷,对于实现高桩码头桩基质量的全面检测具有重要的借鉴意义。