高桩码头维护技术评价指标与体系研究

性能退化问题是影响高桩码头使用寿命的重要因素。运营过程中的船舶撞击、岸坡变形等因素也会对结构构件造成损伤。高桩码头维护技术多种多样,但对于损伤后码头的修复与维护,目前尚无科学合理的选择方案。针对高桩码头维护技术的特点,提出常用维护技术的专项指标和评价指标,建立可实现不同维护技术在同一层次进行评价指标对比的评价体系,为高桩码头维护技术的选择和维护设计方案的制定提供指导。     

高桩码头结构耐久性分析

为优化码头结构维护和加固的方法,阐述高桩码头的耐久性问题,分析高桩码头耐久性的影响因素。通过对某高桩码头同时采用"丙乳砂浆修补"和"电化学脱盐法"进行维护,对比发现两种方法分别适用于高桩码头结构不同的裂缝发展阶段。     

新型高桩码头的减震措施

现役高桩码头水平面桩头部分由于恶劣环境因素导致的腐蚀等破坏令人担忧。通过对2003年日本宫城县冲地震和1995年阪神大地震中港湾高桩码头的水上和水下震害调查,分析了两次地震中出现的高桩码头震害的原因,并根据计算分析结果探讨了其破坏机制。通过对现有高桩码头结构导入减震橡胶支座后的地震反应分析发现,减震支座的导入将有利于提高高桩码头的抗震能力,使桩上部固定端处的最大弯矩减小到未减震前的1/3。     

桩-土共同作用下的高桩码头抗震性能分析

高桩码头作为一种重要的码头结构形式,在我国港口码头建设中应用非常广泛,但是高桩码头一旦遭受地震荷载,其影响很大甚至产生破坏。因此,开展高桩码头结构的抗震性能分析,具有非常重要的工程实际意义。本文基于有限元方法,考虑高桩码头桩-土共同作用,对比不同桩基间距的影响和有无斜桩的影响条件下的高桩码头结构动力响应特性,分析顶部最大位移,为实际工程提供参考依据。     

高桩码头设施常见问题及维护治理方法

通过对宁波港域多个在役高桩码头检测和评估成果的分析,总结出该区域高桩码头设施容易发生的问题,可为今后码头重点部位的检测防控提供参考,同时提出可保障码头正常安全使用和便于修复施工的维护治理方法,也为同类码头的维护使用提供了借鉴。     

高桩码头震害分析及减震措施

基于日本宫城县冲地震和阪神大地震中高桩码头结构震害调查的结果,分析了2次地震中高桩码头出现震害的原因,探讨了其破坏机理。通过对现有高桩码头结构导入减震橡胶支座后的地震反应分析得出,采用减震支座将使桩上部固定端处的最大弯矩减小到减震前的三分之一,有利于提高高桩码头的抗震能力。     

强震区全直桩码头结构响应谱分析

利用有限元分析软件ANSYS,基于振型分解反应谱法对全直桩码头结构在强震下的抗震性能进行数值分析,探讨了此类结构在水平纵横向地震作用下位移和内力的变化规律。计算结果表明:全直桩码头结构的近陆侧桩承担的水平地震力最大,码头最可能发生的地震破坏为扭转剪切破坏。研究成果可为国内外强震区高桩码头结构抗震设计提供参考。     

天津港高桩码头损坏原因分析及修复谅

总结了天津港高桩码头损坏的主要原因，并对高桩码头构件不同损坏形式提出相应的修复方法，可供我国其它港口维护时作参考。     

基于外环境变化下高桩码头的水平承载力不足及补强研究

高桩码头由于自身结构特点,对于荷载变化的适应能力较弱,尤其对于大批设计建造年代较早的高桩码头,比较容易发生破损现象.现场检测结果表明,高桩码头承受的过大水平力是导致码头结构破损的主要原因,结构破损的主要表现形式为叉桩破坏.建立了高桩码头的有限元模型,通过正交分析和敏感度分析的方法得到叉桩最不利受力工况,对叉桩的受力机理和破损形态进行了深入研究,从而奠定了补强高桩码头水平力不足的基础.对于补强加固叉桩的研究是通过分别加固桩帽和基桩本身两个方面来进行,研究结果表明外包加固桩帽只有修复作用,而加固基桩本身方有补强的效果.研究结果对维修和加固高桩码头叉桩具有较强的参考价值.     

基于层次分析法与模糊综合评判法的高桩码头技术状态研究

首先通过层次分析法确定高桩码头技术状态影响因素集和子因素集,并确定评语集,按评语集进行模糊评判,确定高桩码头技术状态类别,并首次创新的提出技术状态类别与处理措施的对应关系,最后以某高桩码头项目为依托,采用模糊综合评判法对该码头进行技术状态评价。结果表明,该评判体系能够全面、有效的反映高桩码头技术状态的影响因素,并且能较好的评价出高桩码头的技术状态,具有简洁性、适用性,可为今后高桩码头维护管理及加固工作提供决策依据。     

隔震与非隔震高桩码头结构的Pushover对比分析*

高桩码头叉桩刚度大,在地震作用下极易发生脆性破坏而引起码头结构的破坏,隔震技术作为提高结构抗震安全性的成熟技术,已经广泛应用于建筑、桥梁等结构中。为此,在叉桩桩顶处增加橡胶隔震支座提高码头结构的抗震安全性。以顺岸无梁板式码头为研究对象,通过SAP2000软件建立全直桩码头结构、非隔震叉桩码头结构、隔震叉桩码头结构3种有限元分析模型,进而对3种结构进行二维Pushover对比分析,对比结构的自振周期、静力Pushover曲线、塑性铰、桩身弯矩以及位移能力5个方面。结果表明,隔震叉桩码头结构具有较大的水平承载能力和位移变形能力,可以有效解决叉桩脆性破坏的问题。     

高桩码头结构修复措施研究

本文结合高桩码头结构常见的破损情况,对常见的结构破损型式进行了梳理、分类,提出了混凝土构件各种破损的修复措施,为目前普遍存在的高桩码头结构维护工作提供参考。     

高桩码头岸坡设计研究

针对高桩码头岸坡设计中的稳定性问题,对镇江港某高桩码头岸坡建立有限元模型进行分析.在高桩码头的岸坡设计中,通常没有考虑桩基的抗滑作用,所以同时建立了无桩和有桩的码头岸坡模型,进而对比分析高桩码头中桩基对岸坡稳定性的作用,从而为高桩码头岸坡设计提供依据.土体的强度准则选用的是与Mohr-Coulomb匹配的Dracker-Prager准则,运用有限元强度折减法进行计算.研究结果表明:高桩码头中桩基的存在对岸坡稳定性能起到一定的抗滑作用,但是岸坡设计时,桩对岸坡抗滑作用必须降低到规范以下,否则桩基会因为承受过大的水平推力而发生破坏.     

考虑后期维护费用的高桩码头结构优化

高桩码头建成后,受水工结构桩基的影响,水动力条件发生变化,部分地区码头面下部泥沙淤积较为严重。为保证码头结构安全,码头下方和后方在后期需要定期疏浚,维护困难且费用较高。为使工程初期投入和后期维护成本达到最优,考虑桩基与土之间的相互作用,采用三维实体有限元分析方法,结合某工程实例分析了泥沙淤积对码头基桩的影响。根据分析结果和结构受力特点,针对不同结构方案进行了优化计算和成本分析。分析表明：桩顶弯矩较大的向岸基桩采用钢管桩、其余基桩采用混凝土大管桩组合桩,工程初期投入和维护成本最优。     

波流作用下高桩码头动力响应试验研究

针对外海工程地质环境，以高桩码头为研究对象，设计波流作用下水槽试验方案，开展波流作用下高桩码头动力响应的试验研究，还原了高桩码头真实的使用环境，探讨高桩码头桩身内部响应差异，分析自由场与桩周土孔压和加速度的响应关系。结果表明：1)高桩码头各桩响应差异明显，顺波流方向桩身所受动水压力逐渐减小，桩身弯矩前排桩大于后排桩，中间桩大于两侧桩；2)面板位移和加速度呈周期性变化，扭转随波流作用逐渐减小；3)土层加速度和孔压随波流传播和埋深增加逐渐减小，群桩的存在会增大土层加速度、减小孔压；4)高桩码头设计时，应适当提高中间桩的强度，重视对表层海床土的加固。研究成果可为高桩码头的设计和维护提供一定的参考与借鉴。     

国外某港口码头修复工程的设计与施工

本文以钢管桩和桩帽施工为重点，全面介绍了国外某港口码头前沿直桩被撞破坏，对结构安全性的核算及修复工程的设计与施工情况，可为高桩码头的修复提供有益的经验。     

船舶失控撞击高桩码头结构的数值仿真分析

以5万吨级散货船在失控状态下以1 ms的速度垂直撞击某高桩码头为例,运用有限元软件模拟该撞击的过程,得到对应撞击的能量转化情况以及船舶撞击作用力的时程曲线,并将撞击力仿真计算结果与各类船桥碰撞规范撞击力计算结果进行比较。同时,通过对撞击后码头结构破坏情况进行分析,提出防止码头结构由于船舶失控撞击而破坏的措施,为同类码头的设计、维护及改造提供理论依据。     

船舶撞击力作用下高桩码头的安全评估

针对高桩码头水平承载力,应用极限概率理论分析了荷载效应的统计参数;根据构件破坏准则,确定了码头破坏模式和功能函数;依托某码头实例,建立响应模型,计算其失效概率及可靠指标。分析的结果认为,船舶撞击能和船舶撞击力符合极值I型分布;高桩码头的主要破坏为桩基础的正截面受弯破坏和水平位移过大;结合某码头工程实例,利用ANSYS有限元分析软件建立结构响应模型和PDS模块,采用蒙特卡罗的方法进行可靠性分析,共进行了10万次抽样,抽样的结果显示,码头受船撞作用失效的概率为2.073 05×10-3,可靠指标为3.76,安全结构等级为2级。     

考虑桩土相互作用高桩码头单桩地震反应

本文以唐山地震时天津地区港口高桩码头实际震害为背景，采用Ｎｏｖａｋ模型，研究桩土动力相互作用对码头单桩地震反应的影响；采用Ｐｏｕｌｏｓ差分法，考虑桩土静力相互作用，研究在地震引起岸坡永久变形作用下，码头单桩的地震反应；综合考虑桩土动、静力要互作用，研究单桩地震反应的各影响因素，分析桩的不同破坏形式茅坑同桩码头抗震提出建议。     

高桩码头结构修复加固

结合招商港9#泊位的结构改造修复加固工程,介绍高桩梁板式码头结构修复加固以及防腐设计的思路,对结构中受到侵蚀并形成破坏的梁板结构以及钢桩和钢板桩提出修复方案,为目前普遍存在的桩基码头修复提供参考.