基于ABAQUS的沉箱码头墙后土压力计算方法

通过采用ABAQUS有限元软件,建立了沉箱和地基相互作用的三维模型,模拟了在自重作用下沉箱码头墙后土压力分布情况。结果表明:沿码头长度方向由于沉箱舱格及舱格内回填引起各断面结构刚度差异,沉箱墙后土压力分布呈现较为明显的空间特征,其总力较规范计算值偏大,从而使结构稳定性计算偏于不安全。结合工程实例模拟结果提出了一种更为符合实际的墙后土压力计算模型。     

桩基-重力式复合结构码头的有限元分析

通过大型有限元计算软件ANSYS,对荷载作用下的某桩基-重力式复合结构码头内力进行三维空间有限元分析。选择两种不同地基模型来模拟沉箱与地基的相互作用,结果表明,文克勒地基模型与半无限空间地基模型,除沉箱地板内力有一定差别外,码头结构其它部位内力基本相同,且两种模型中桩基与底部沉箱的连接处的节点应力较大,设计时有必要对此处进行加强。     

重力式码头升级改造板桩墙后土压力分布

针对重力式码头升级改造新建板桩墙方案板桩墙后土压力分布问题,开展新建板桩墙距已有重力式墙身不同距离的土压力分布规律研究。采用有限元数值模拟和理论公式计算对比分析,得出作用在前板桩墙上的土压力小于理论主动土压力,即存在贮仓效应的结论。建议重力式码头改造工程设置前板桩墙时,采用公式合理选取贮仓尺寸,或根据新建板桩墙距已有码头墙身的距离采用有限元计算作用在板桩墙上的土压力,避免保守或激进设计。     

地基渗流对板桩码头剩余水压力的影响

剩余水压力是影响板桩码头结构内力和位移的重要荷载,影响剩余水压力分布的因素主要有板桩两侧的水位变化、地基土层分布、地基土层的渗透性以及桩底土层的渗透性等.通过实例对不同地质条件下的板桩剩余水压力分布进行分析,以期为今后的板桩码头设计提供参考.     

沉箱结构的有限元分析

某码头为大直径圆沉箱重力墩式结构，应用大型有限元分析软件ANSYS，对沉箱结构建立三维有限元模型，分别按考虑地基与沉箱作用和不考虑地基与沉箱作用进行计算。计算与分析结果表明，2种算法上部结构的计算结果相近，不考虑沉箱与地基共同作用的底板内力过于保守。     

与胸墙连接的沉箱外墙及隔墙内力计算模式探讨

对于大型沉箱重力式码头，沉箱外墙及隔墙的内力计算结果与计算模式的选择有关。按现行有关规范可不考虑上部胸墙对沉箱的约束。但构造要求需符合固接处理条件。结合某沉箱重力式码头工程，在考虑胸墙约束的模式下，对沉箱外墙及隔墙的内力计算．按不同模式进行对比分析，并给出相关结论和建议。     

基于ANSYS下的大圆筒结构内填土压力数值分析

文中通过有限元分析软件ANSYS建立大圆筒结构模型,对大圆筒中内填土压力进行有限元分析,进而改变地基土的变形模量、泊松比,得出大圆筒内填土的压力分布变化,为大圆筒码头的设计提供理论参考依据。     

大型椭圆沉箱结构侧壁内力计算

针对预制椭圆沉箱持续大型化引起的波浪荷载计算超出规范问题，对设计椭圆沉箱结构进行圆形墩柱等效简化研究，采用规范计算圆形墩柱简化结构波浪荷载与椭圆沉箱码头最大水平总波浪力及波压强的物理模型试验结果进行对比的方法，可以判断结构简化的合理性，进而对椭圆沉箱侧壁波压强设计取值进行合理选择。依据相关规范公式对椭圆沉箱侧壁内力进行计算，并与采用有限元软件计算的结果进行对比与验证，得出椭圆沉箱侧壁由波浪引起的内力的准确计算结果，为类似工程设计提供借鉴。     

有隔墙大型圆沉箱内力计算方法探讨

钢筋混凝土圆沉箱由于受力合理,在外海开敞式码头中得到广泛应用。而其内力计算方法在现行港口相关规范中规定的计算方法尚不全面,结合工程实践,以靠船墩沉箱为例,采用Staad有限元程序计算或校核,并作了一些探索,可为类似工程提供参考。     

大型椭圆沉箱结构侧壁内力计算

针对预制椭圆沉箱持续大型化引起的波浪荷载计算超出规范问题,对设计椭圆沉箱结构进行圆形墩柱等效简化研究,采用规范计算圆形墩柱简化结构波浪荷载与椭圆沉箱码头最大水平总波浪力及波压强的物理模型试验结果进行对比的方法,可以判断结构简化的合理性,进而对椭圆沉箱侧壁波压强设计取值进行合理选择。依据相关规范公式对椭圆沉箱侧壁内力进行计算,并与采用有限元软件计算的结果进行对比与验证,得出椭圆沉箱侧壁由波浪引起的内力的准确计算结果,为类似工程设计提供借鉴。     

吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算

针对吊浮出运沉箱的浮游稳定性计算还没有统一规范的问题,通过力矩平衡分析及浮心移动计算,详细分析了吊浮状态沉箱受力情况,对吊浮状态的沉箱浮游稳定性计算进行理论推导。得出在小倾角情况下的等效定倾高度的计算公式,设计了沉箱吊浮计算表,绘制了吊力与吃水深度和定倾高度的关系图。应用图表并结合浮运距离和航道水深限制,给出经济合理的压载和吊力分配方式,可为吊浮沉箱浮运施工工程提供参考。     

基于均匀设计的重力式沉箱码头抗倾稳定敏感性分析

运用数论中的均匀设计思想,选择影响重力式沉箱码头抗倾稳定的主要因素进行敏感性分析,可以通过较少次数的试验获得良好的试验效果。以泉州某重力式沉箱码头为例,选取码头前行波高、回填块石内摩擦角、码头面门机荷载以及沉箱宽度等4个因素来设计数值试验,对其抗倾稳定性进行了敏感性分析。结果表明:对于常见形式的重力式沉箱码头,后方回填块石的内摩擦角φ为最敏感因素,沉箱宽度l次之,码头面门机荷载N以及码头前行波高h为较不敏感因素。     

波浪力作用下开孔沉箱码头胸墙开裂原因分析

针对开孔沉箱结构现浇混凝土胸墙开裂问题,采取理论分析、数值模拟、现场测试、原型观测、物理模型试验等手段,得出波浪力作用下开孔沉箱上部现浇混凝土胸墙开裂的原因。建立基于互联网+光纤传感技术的开孔沉箱顶板底部波压力在线监测系统,实时获取不同波浪要素下的顶板底部作用力及分布规律,采用物理模型试验测定开孔沉箱在波浪作用下顶板底部受力特征,验证现场监测数据的合理性,并提出工程优化措施的建议。结果表明,波浪力的作用是本工程胸墙开裂的根本原因,应加强早期的防浪工程措施,以减小波浪力的影响。     

A method to predict the torsional resistance of suction caisson with anti-rotation fins in clay

Suction caisson foundations have been increasingly employed as a primary solution to support the offshore fixed- or mobile-structures. Due to harsh environment and complex force transferring of offshore structures, they are still being developed as to satisfy increasing requirements in strict working scenarios. One of emerging challenges is a torsion-governing failure, which has been observed in the oil and gas industry (i.e. significant multiple-inline-force-induced torsion) and in the renewable energy field (i.e. non-coplanar tensile force induced torsion). This paper introduces a novel suction caisson foundation, with anti-rotational fins assembled on the outer skin of caisson. By a comprehensive numerical study, the evolution from local to global failure as the fin numbers from single to multiple, is examined in the clayey soil deposit with effects of soil strength heterogeneity, fins dimension, installation process and foundation-soil interface considered. Based on these, a set of methods to estimate the ultimate torsional capacity of such novel caisson is proposed, which starts from the gain in capacity for a single fin, and evaluate the changes of gains in capacity as fin numbers, then identify the optimised anti-rotational capacity. Finally, three key parameters (i.e. the required fin numbers, the available anti-rotational capacity and the optimised anti-rotational capacity) with some critical considerations, recommendations and implications have been concluded for design practice.     

有隔墙圆沉箱外壁竖向弯矩计算

国内目前进行圆沉箱构件内力计算,或主要依据《重力式码头设计与施工规范》中的相关规定,或应用计算软件,二者可相互校核。《重力式码头设计与施工规范》中对圆沉箱外壁承受均布荷载时竖向弯矩的相关规定计算方程存在明显漏洞,拟参照相关资料,对方程进行重新推导,供规范修编人员和工程设计人员参考。     

有隔墙的圆沉箱贮仓压力数值模拟计算

通过ABAQUS有限元分析软件对圆沉箱弧形仓格、扇形仓格在填料为块石或中砂时,分别进行了数值分析,并对比了数值模拟结果与现行规范矩形仓格的计算结果。分析表明有限元模型计算所得的沉箱中上部水平贮仓压力比规范公式计算值偏小,仓格底部模拟值大于规范公式计算值。工程设计中应将规范公式计算结果适当修正后采用。     

液压顶升电动台车驮运大型沉箱创新设计

为了解决现有大型沉箱出运所存在的问题,设计了液压顶升电动台车YDTC4600,并对该电动台车的水平驱动系统和液压顶升系统进行计算分析。结果表明:电动台车YDTC4600的水平驱动系统和液压顶升系统满足驮运4 600 t大型沉箱的受力要求,该电动台车设计安全、合理,可为类似台车的进一步研发提供参考。