全直桩码头结构温度应力计算方法

当码头平台梁系、面板施工完成结构封合时的气温与使用期气温存在温差,将会引起温度应变,使全直桩产生侧向变形和内力.有限元模拟分析认为桩基对上部结构伸缩的约束作用可以忽略不计,温变后上部结构的形状不变.基于梁板系自由温差假设,首次提出了全直桩码头结构温度内力的基桩+刚性平台空间简化计算模式,并给出了相应的计算方法.实例计算结果表明,简化方法计算精度可以满足结构初步设计分析的需要.基桩宜尽量对称布置,使温差作用下桩顶位移的发散中心靠近平台几何中心,以便减小桩顶内力.还指出,在温差作用下桩顶的内力与桩径的4次方成正比,随着全直桩码头基桩大直径化,对温度内力的分析值得重视.     

基于ANSYS有限元分析的高桩码头施工期气温控制研究*

提出从面板角点位移、上部结构受力和基桩受弯等方面实施多目标控制设计思想,并通过ANSYS有限元建模分析,详细地研究了码头面板无温差和有温差两种工况下,高桩码头结构在不同施工期气温条件下的变形和受力变化规律.由此确定施工期气温控制为:面板无温差时,施工期气温控制在11.1℃以上,能够确保角点纵向位移满足规范要求;面板有温差时,则施工期气温需高于21.4℃才能满足要求.     

底梁式全直桩高桩码头水平力作用下的特性分析

全直桩高桩板梁式码头结构整体刚度较小,抵抗水平荷载的能力较差,为改善其不足,提出了底梁式全直桩高桩板梁码头结构型式。文中运用有限元方法,并选用非线性钢筋混凝土结构为计算模型,分别对有无底梁的全直桩高桩码头结构在水平力作用下结构的变形及内力特征进行了计算分析比较。结果表明:全直桩高桩码头结构由于设置了底梁后,结构整体刚度增大,其抗水平能力大幅度提高。     

新技术

<正> “新型双排大管桩码头上部结构研究”科研成果通过审查由上海港湾设计研究院承担的“新型双排大管桩码头上部结构研究”成果近日通过了交通部水运司组织的审查。新型双排大管桩码头结构兼顾了双排板桩和重力式结构的优点,采用无承载面板码头结构和桩间分层填沙加固工艺。研究中通过整体受力变形计算、桩基受力变形计算和     

水平温差作用对高桩码头结构的影响分析

采用有限元分析方法,分别对不考虑和考虑水平温差作用下,高桩码头结构进行计算,对比分析其结构的变形和内力特征。结果表明水平温差作用下,高桩码头梁板结构内力发生变化,需针对性采取结构加强措施。     

高桩梁板式码头桩基荷载计算与施工技术

高桩码头是一种常见的码头结构型式,又可细分为桁架式、无梁板式、梁板式、及墩式,其中梁板式一般适用于水位差不大的海港码头。本文通过具体工程实例,对梁板式码头的桩基荷载计算方法和桩基施工关键技术进行了总结和归纳。     

高桩码头纵梁裂缝成因分析与对策

对高桩码头纵梁的裂缝进行了调查和检测,对码头在外荷载和温度、收缩、不均匀沉降变形作用下的结构受力进行了分析,判断形成此类裂缝的主要原因是温度变形作用。提出采用纵向整体预应力和新建码头纵梁中部适当增加纵向钢筋等措施,来减轻温度变形作用的危害。     

高桩码头整体现浇悬臂面板动力响应分析

高桩码头是最常用的码头结构形式之一。码头调查发现伸缩缝处整体现浇悬臂面板开裂现象十分普遍且开裂程度严重。分析悬臂面板开裂原因及其加固对策研究对码头结构安全有重要意义。文章依托天津港某典型高桩码头,结合其实际运营和荷载情况,对悬臂板在流动荷载作用下进行了动力响应分析。结果表明流动荷载是导致其开裂的主要原因。针对开裂原因相应提出采用增垫钢板的方式对整体现浇悬臂面板进行原地加固改造。数值模拟计算表明,局部增设垫钢板的方法可有效改善悬臂板的开裂状况。     

高桩梁板与板桩复合结构对板桩码头原位升级改造思路

以东莞虎门港某1 000吨级码头原位升级改造为5万吨级码头的工程实例，通过对工程现状及存在问题的分析，提出采用高桩梁板与板桩的复合结构，将板桩墙和高桩梁板结构连成一体，形成整体卸荷式结构，有效减少作用于板桩墙的土压力，使板桩结构能满足大吨位深水码头的建造要求。论述了改造方案选型并进行结构分析计算，根据弹性理论建立有限元三维数值模型，计算结果满足工程要求。该复合结构基于特定条件下提出，结构特点鲜明，可作为类似码头升级改造工程借鉴。     

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。     

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。     

高桩码头分缝处工后缝宽有限元分析

针对高桩码头伸缩缝处的挤压破损问题,结合实际工程中高桩码头设计方案,运用有限元方法,对码头面板在分缝处发生挤压接触、临界接触和没有接触3种状态进行研究,从理论上分析不同工后缝宽对码头面板内力的影响规律,并提出确定一个合理工后缝宽的新思路,为码头分段设计和施工条件控制提供了依据。     

高桩码头前后沿同时系靠泊ROBOT数值模拟

高桩码头前后沿同时系靠泊会增加后沿船舶撞击力,使码头结构的横向位移及桩基内力发生变化,针对其受力特点,采用ROBOT对两侧系靠泊的高桩码头受力特性和变形进行数值模拟分析,验证了ROBOT对实际工程计算的适用性。通过较为完整的荷载组合计算分析,指出:对于两侧系靠泊的高桩码头后沿撞击力的增加使码头的横向位移变大,且对直桩的弯矩和剪力影响很大,在设计中应引起足够重视。     

内河架空直立式码头接岸结构的选择探讨

通过对以往发生的高桩码头震害的类型及特点的分析,并结合接岸结构的常见病害及其对码头的不利影响,针对内河架空直立式码头接岸结构的选择进行探讨,提出一种较合理的高桩码头接岸结构,以提高高桩码头的抗震能力和适用能力,减少营运期间的维护费用。     

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。     

高桩码头接岸结构中一种比较合理的处理形式

通过对过去高桩码头发生震害的类型及特点的分析,结合接岸结构连接处理中的常见病害及其对码头的不利影响,提出一种比较合理的高桩码头接岸结构处理连接形式。可提高高桩码头及接岸结构的抗震能力与适应能力,减少营运期的维护费用。     

整体温差作用下高桩码头基桩内力计算方法

为研究高桩码头完建后整体温差对基桩内力的影响,结合工程实例,建立三维有限元模型,对上部平台温变规律进行分析,认为斜桩、直桩对上部平台温变约束作用均可忽略不计,平台处于自由温变状态,存在水平位移为零的温变发散中心。基于刚性平台自由温变规律,提出了考虑斜桩码头平动扭转的三维算法,三维算法的桩顶位移、内力与有限元结果接近。对于全直桩或近似对称的斜桩码头,还可简化为平动的二维算法。并给出了直桩、斜桩内力的估算简式,由估算式可知,位于发散同心圆上的直桩内力大于斜桩内力,桩顶轴力、弯矩与桩径2次、4次方成正比,桩径对温差内力的影响显著。     

基于BIM技术的装配式高桩码头设计计算一体化研究

高桩梁板式码头作为当前应用最为广泛的码头结构形式之一,在设计和施工中存在结构复杂、体量大、工期长等问题。对装配式高桩码头开展基于BIM技术的设计计算一体化研究,利用Autodesk Revit API接口二次开发一套装配式高桩码头数字化设计插件,实现Revit平台中的装配式高桩码头结构快速设计建模,并利用Revit平台与Robot Structural Analysis计算软件的交互技术,将码头结构模型导入Robot软件中进行结构计算,从而实现装配式高桩码头设计计算一体化流程,提高设计质量和效率,提升码头装配化技术。     

基于曲率模态和小波变换的码头排架损伤识别方法*

为准确识别高桩码头的结构损伤,采用曲率模态、曲率模态差和小波变换法进行结构损伤识别,通过对码头排架不同损伤工况下的实例分析,验证了这3种方法在码头结构损伤识别中的可行性和适用性。研究结果表明,当结构无损模态未知时,采用曲率模态小波变换法能够较好地定位结构损伤;当结构无损模态已知时,运用曲率模态差法能准确定位结构损伤。进一步分析表明,曲率模态小波变换系数峰值和曲率模态差突变量还能用于初步判定码头结构多点损伤的损伤程度。     

装配式高桩码头插槽式横梁安装工艺

插槽式横梁为一种内置空腔的新型结构，在安装时不同于高桩码头纵梁等上部预制构件，其无下部构件作为支撑面，且需要将桩基套入构件内置空腔内，施工未有先例，安装难度大。针对插槽式构件的安装工艺，开发了构件安装操作平台、集成精确定位装置等，并研究不同形式起重船的安装方法。通过国内首个全装配式高桩码头上实践应用，取得良好的效果，可为类似工程提供参考。