洋山四期码头水工结构设计要点

洋山四期工程为全自动化集装箱港区,装卸桥荷载超出常规。码头水工结构的设计需要适应超常规的荷载和自动化工艺,特别是根据自动化装卸工艺要求,码头面层特定区域不能含有金属,以免干扰磁钉信号。针对四期工程设计条件论证码头结构形式和桩基方案,并结合工艺特点对码头主要构件设计进行创新。通过论证认为,码头适宜采用高桩梁板式结构,桩基根据覆盖层的变化分为打入桩和嵌岩桩,同时为适应超出常规的装卸桥荷载和全自动化装卸工艺,轨道梁采用深梁理论进行设计,码头面层设计中首次采用纤维增强复合材料。     

水平荷载作用下高桩码头叉桩扭角布置研究

以湛江某高桩码头标准结构段桩基布置为例,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,考虑4种水平荷载作用控制工况,对不同叉桩扭角布置方案码头桩基内力进行计算分析,讨论水平地震荷载及船舶荷载对叉桩扭角布置的影响.计算结果表明:结构横向水平位移与桩弯矩随扭角的增大而增大,结构纵向水平位移和桩弯矩随扭角的增大而减小;在纵向水平地震荷载组合工况下,码头结构位移及桩弯矩最大;综合考虑纵横向刚度的影响,本码头结构段叉桩扭角选用20°较为合理.     

ANSYS APDL在高桩码头移动荷载计算中的应用

研究了在移动荷载作用下,ANSYS在高桩码头结构计算中的应用;采用ANSYS的APDL参数化语言进行编程,建立高桩码头整体模型,对移动荷载分荷载步施加,并对结果求包络值;具体计算了轨道梁计算和门机上岸校核计算.结果表明,ANSYS APDL可以简便地应用在移动荷载作用下高桩码头结构的计算中,对实际工程计算具有一定的指导意义.     

竖向荷载作用下桩基荷载传递计算方法

通过对己有各种单桩计算方法的研究总结,建立了单桩计算新理论。该理论与以往基于荷载传递法的单桩计算方法相比,做了如下改进:(1)桩侧与桩端采用广义荷载传递模型;(2)引入混凝土的Rusch模型以考虑高荷载水平作用下桩身混凝土的弹塑性性状;(3)耦合Mindlin解答以考虑桩侧摩阻力在桩端处产生的桩端位移。因此该单桩荷载-沉降关系计算方法在理论上更趋完善,使基于荷载传递法的多层地基中单桩荷载-沉降关系计算方法得到完善和统一。     

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。     

高桩码头结构安全监测预警模型及工程应用

高桩码头结构在服役期内会出现不同程度的损伤,导致码头结构安全性降低。为保证码头长期安全运行,可通过实时监测确定码头运行状态并及时预警。提出一种高桩码头结构安全监测预警模型,采用不同结构状态的设计控制值作为不同级别的预警阈值,每级预警阈值对应不同的风险程度,针对不同级别的预警提出相应处置措施。将该预警模型应用于南京港某高桩码头的安全监测,对可变荷载作用下码头结构位移和桩基应变进行实时监测,并计算设置码头结构位移和桩基应变三级安全预警阈值。结果表明,码头安全预警阈值的设置及安全告警的应对措施科学有效,实现了码头结构全工况整体技术状态评估和安全预警。     

框架墩式码头结构受力性能有限元分析

针对内河框架墩式码头结构的受力特点,采用有限元法对其受力性能进行计算分析.桩、柱、联系梁、系靠船梁采用等截面梁单元、承台采用六面体实体单元按空间结构建模,按照设计高、中、低水位情况共计算了15种荷载工况组合.经综合分析,从中找出6种控制性荷载工况,并对控制工况下结构变形及各构件单元内力进行分析.研究表明,采用三维有限元法可以计算各种复杂工况下结构的内力及变形,计算结果还表明,高水水流力对框架墩式码头结构稳定性影响十分明显,系靠船梁内力远大于联系梁内力,在框架墩式码头结构设计中应引起足够重视.     

高桩码头加固改造工程计算方法对比分析

以江苏某高桩码头加固改造工程为例,分别建立平面和空间有限元模型,计算了不同荷载组合工况下改造后的码头内力情况。研究结果表明:(1)高桩码头加固改造工程按平面和空间两种计算方法在同一荷载组合情况下计算所得的桩基内力比较接近;(2)平面有限单元法将所有荷载简化后均作用在横向排架上,而空间有限元法则可根据荷载实际分布情况加载,两种计算方法对横梁内力计算结果差别较大。(3)根据平面和空间有限元计算方法的特点,对于比较重要和工程量较大的加固改造工程,建议用平面有限元法计算确定工程方案,用空间有限元法对主要构件进行内力分析与配筋。     

超长T形地连墙结构的地震工况计算

桩基码头T构地连墙组合结构是桩基和地连墙的组合结构,由于结构三维特性明显,在进行结构地震工况设计过程中,需要考虑桩体对整体稳定性的影响,截桩力的计算是一个重要方面;另外还需要进行结构地震位移计算和拟静力法内力计算。     

摩擦板支撑型高桩梁板码头设计

桩基结构设计是高桩码头设计的重点，常规高桩码头水平荷载完全由桩基本身承担，从而导致码头桩基数量多、尺度大、工程造价高。针对水平荷载导致码头桩基结构增加的难题，通过在码头后方设置摩擦板支撑系统，承担水平荷载，并利用有限元计算方法与传统高桩码头进行对比计算，揭示摩擦板支撑系统的作用机理和作用效果。结果表明，摩擦板支撑系统可大幅降低桩基内力，从而减少桩基数量、优化结构尺度、节约工程投资。     

内河架空直立式集装箱码头结构计算中的作用效应组合探讨

文章中采用单位力法对内河大水位差架空直立式集装箱码头可能出现的荷载工况进行了有限元计算，并采用MATLAB软件编程对计算结果进行分析组合，得到了计算结构各主要构件控制内力的最不利作用效应组合情况，提出了内河架空直立式集装箱码头结构计算的作用效应组合方法。     

船舶冷藏系统热负荷计算研究

分析船舶冷藏系统热负荷的特点，尤其针对大型水面船舶冷藏系统热负荷的复杂性，研究热负荷计算方法，编制船舶冷藏系统热负荷计算程序代替手工计算，大大提高设计效率和质量。     

海上吊物六自由度系统动力学特性分析

以海上吊物系统为研究对象，考虑长方体吊物模型六自由度的运动和风载荷，建立广义坐标的第二类拉格朗日方程，并利用高阶的龙格-库塔方法求解该方程。根据牛顿第二定律，推导出吊绳动张力计算公式，对不同吊绳长度、不同起吊速度、不同激励频率时的吊绳摆角、吊物转动角度和动张力进行分析。结果表明，吊绳长度，起吊速度和激励频率的变化均对吊物的摆角和吊绳动张力产生很大影响，吊物的升降对吊绳摆动、吊物转动和吊绳中的动张力有抑制作用，且起升速度越大，对吊物系统的抑制效果越明显，可以通过控制起吊速度和时间来减小吊重的摆动。当激励频率接近于吊物系统特征频率时，会出现共振现象，因此起吊作业中需要选择合适的吊索长度以避开共振区。     

多层仓库超规范车辆活荷载布置简化方法

通过大连香炉礁物流中心多层仓库结构设计,总结多层仓库超规范车辆活荷载简化方法;根据工程中组成结构构件的重要性、构件承受最大荷载的概率,提出针对梁、板、柱、基础按行车荷载简化情况确定最不利荷载组合,据此对结构构件进行设计计算。可为类似工程设计提供参考。     

砰击载荷作用下双体船强度计算方法研究

舰船的砰击载荷与结构响应的研究一直备受关注.对于双体船来说,砰击按部位可分为底部砰击、外飘砰击和甲板上浪,和连接相邻船体的甲板下侧,即湿甲板砰击.目前对于双体船的砰击计算还不完善,因此对于该船型的砰击研究十分必要.本文分别利用规范计算和直接计算的方式,对砰击载荷作用下双体船强度影响进行研究.规范计算主要基于中国船级社规范计算砰击载荷,直接计算则是通过线性势流理论预报船波相对速度,借助相关规范确定砰击压力系数,实现砰击载荷的直接计算.通过有限元软件加载计算,分析比较2种载荷计算方法对双体船强度的影响,以指导砰击载荷作用下双体船局部结构的设计实践.     

船闸闸首横向荷载及不平衡剪力分配方法

为提高闸首底板分段法的计算精度及其适用范围,针对规范中横向荷载分配方法的不足,在深入分析边墩横向荷载扩散传递机理的基础上,提出并列铰接悬臂梁法;并首次进行横向整体平衡分析,给出横向不平衡剪力的分配方法。结合工程实例计算,证明横向荷载分配之后进行内力调整的必要性。提出的2结点并列悬臂梁法,能够考虑边墩高度的影响,并反映横向荷载、弯矩分配比例不同的特征。对于承受横向不对称荷载的闸首,还应进行横向不平衡剪力计算和分配。与有限元结果比较分析表明,经横向荷载分配、横向不平衡剪力分配、内力调整后,底板内力计算结果有较高的精度。     

800吨自升式风电安装平台的吊重丢失稳性计算分析

吊重丢失是800吨自升式风电安装平台在起重作业中可能遇到的严重事故,本文研究了吊重丢失这种极限载况对该平台稳性的影响,分析总结了平台的吊重丢失稳性的计算方法,可以为类似平台的吊重丢失稳性的计算提供借鉴。     

城市轨道交通桥梁设计活载图式研究

城市轨道交通列车制式、运行方式、站点设计等与传统的运输方式不同,其活载图式的选择对线路总投资会有直接的影响。根据现阶段国内外有关经验及机车车辆实际情况,对计算跨度10～80m简支梁不同活载图式作用下的换算均布活载效应进行了综合比较。通过理论分析及计算,建议采用0.6UIC作为城市轨道交通工程桥梁活载图式。     

嵌岩桩竖向承载力预测方法

现行规范计算方法不同、参数取值不一,导致各类设计方案差异较大。基于收集的193组嵌岩桩静载试验数据,对各类极限侧阻力、端阻力预测方法的适用性进行研究,分别建立了不同岩石类型极限侧阻力、端阻力与岩体无侧限抗压强度的关系。在此基础上,给出了嵌岩桩竖向承载力的建议计算方法。结合试验实测资料验证了推荐方法的可行性,并与现行规范方法进行比较。结果表明,对于硬质岩层嵌岩桩竖向承载力的确定,现行规范方法计算结果偏大,用于工程设计时偏于危险,建议采用推荐的计算方法。