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。     

混凝土成熟度在码头面层切缝中的应用

码头面层为暴露面积特别大的薄型混凝土结构,极易产生裂缝.合理分缝与切缝,引导内应力释放,从而可以达到适当控制裂缝的目的.采用混凝土成熟度的理论,推导出码头面层不同季节温度条件下的切缝时间,从而指导码头面层混凝土的施工.所推导的切缝时间在洋山二期工程的码头面层混凝土施工中进行了应用,可有效控制码头面层裂缝的产生.     

混凝土成熟度在码头面层切缝中的应用

码头面层为暴露面积特别大的薄型混凝土结构，极易产生裂缝。合理分缝与切缝，引导内应力释放，可以达到适当控制裂缝的目的。本文采用混凝土成熟度理论，推导出码头面层不同季节温度条件下的切缝时间．从而指导码头面层混凝土的施工。所推导的切缝时间在洋山二期工程的码头面层混凝土施工中进行了应用，可有效控制码头面层裂缝的产生。     

基于子结构有限元法的面板堆石坝挤压破坏机理分析

面板结构性破损问题已成为了影响高面板堆石坝安全建设及运行的核心问题。基于天生桥一级面板堆石坝发生的面板挤压破坏,建立了面板-垂直缝-堆石体子结构模型,通过施加法向水压力及轴向水平位移,分析面板混凝土及垂直缝部位的挤压应力和应变,揭示面板发生挤压破损的机理。结果表明:面板在坝轴线方向为分块结构,水压力作用引起的面板向下游方向的挠曲变形将导致垂直缝处呈现上游表面压紧、下游底部张开趋势,垂直缝面上压力表现为表面大、底部小的分布形态,形成面板垂直缝面上部应力集中,随着坝轴向位移的增加,向河床中部面板的挤压集中应力逐渐加剧,最终导致垂直缝处两侧混凝土的挤压破坏。     

已建码头面板现浇层裂缝问题工程对策研究

码头面板现浇层的裂缝并非浅表裂缝,大多穿透了现浇层,并沿预制面板与现浇板缝的界面向下延伸。该裂缝影响码头结构构件的耐久性,对码头上部结构的刚度有一定削弱。提出用超细水泥灌浆修补面板现浇层裂缝的工程对策。     

基于遗传算法的高桩码头新型分缝结构优化设计

针对高桩码头使用过程中分缝结构常出现裂缝甚至破损的问题,以浙江省某高桩码头作为研究对象,以ANSYS软件作为有限元分析工具,在施加位移约束的工况下,采用遗传算法对分缝结构的尺寸和形式进行优化设计,得到新型分缝结构的设计参数。经ANSYS建模并施加作用力荷载验证,结果表明:新型分缝结构具有缝齿和缝槽间相互作用力、弹塑性变形以及横向错动位移小的优点,能够有效保证码头分缝结构的安全。     

高桩码头新型分段缝结构研究

针对现有高桩码头分段缝结构的不足和工程需要,论文提出了主要由带U形槽的分段横梁和码头结构段端部纵梁组成的新型分段缝结构,并详细介绍了该结构的构造、特点和技术设计方法。结果表明,提出的新型分段缝结构不但满足相邻结构段的自由伸缩要求和不均匀沉降要求,而且可以有效控制相邻结构段之间的横向相对位移,具有受力明确、经济性好、设计施工方便等优点,值得推广应用。     

受工业盐腐蚀的码头结构改造技术

为保证装卸工业盐码头结构的耐久性,码头改造设计中采用了防治工业盐污染和腐蚀的多项工程措施。在结构型式上,采用纵向简支带肋面板,钢筋受到较好保护,并降低构件的荷载应力;在构件之间缝隙等处采用防盐污染构造措施,在混凝土材料方面用控制水胶比和胶凝材料用量、掺外加剂等措施,提高混凝土的密实性、抗渗性、耐蚀性和耐磨性等性能。     

大跨度桥型结构在重件码头设计中的应用研究

本文以武汉某重件码头工程吊车梁结构作为研究对象,该码头吊车梁结构悬臂段长度为28 m,桥式起重机跨度为52 m,最大起重量达到500 t,针对这一悬臂长、跨度大和起重量大的特殊使用要求,在本次设计中借鉴引用了大跨度桥型结构对该伸臂梁结构进行研究,使用有限元软件ANSYS分析不同桥型结构在该项目中应用的优缺点,研究成果可为该类型的重件码头设计提供理论参考。     

高桩码头二次受碰损伤发展的三维数值模拟分析

本文采用混凝土损伤本构模型,对码头受船舶垂直碰撞作用下动力响应与裂纹扩展过程进行了数值模拟分析。码头上部结构受船舶碰撞后裂纹从横梁底部开始扩展至面板和纵梁,面板的裂纹总数最多,根据裂纹分布特点可以对码头上部结构进行优化设计。二次碰撞后码头上部结构裂纹进一步扩展,累积效应明显,裂纹扩展分布范围的预测可以为受碰撞码头的安全评估和加固修复做参考。     

某拖轮码头高桩结构的设计优化

某拖轮码头为高桩梁板式结构,上部结构由预制桩帽、预制横梁、预制面板、预制靠船面板及现浇面板组成,结构复杂,施工困难,浇注质量难以保证,码头结构存在优化的可能性和必要性。通过对设计荷载、桩基结构进行优化,在维持原码头功能要求的前提下,降低桩基内力,重新设计钢管桩壁厚,节省钢管桩钢材用量;将上部结构更改为现浇结构,提高了施工效率和混凝土浇筑质量,节省钢筋用量。该设计优化可供类似项目借鉴。     

洋山深水港三期工程码头面层混凝土的长期现场监测实验

在洋山深水港三期工程的梁顶和板缝等具有代表性的位置上,通过埋设自制的应变传感器和温度传感器对码头面层混凝土应变和温度情况进行长期的现场监测,根据对计算机实时采集数据的分析,研究码头面层混凝土裂缝成因.试验结果表明,码头面层混凝土裂缝主要发生在梁顶部位,混凝土变形主要集中在码头投入使用后约60 d内,90～180 d后仍然存在一定变形,建议在梁顶和板缝部位采取切缝等技术措施控制码头面层混凝土裂缝的产生.     

无缝高桩码头温度作用的非线性研究

通常码头设计中温度作用计算通常只考虑线性分析,忽略混凝土等材料非线性属性,以及混凝土开裂等因素的影响,导致计算出的温度应力随着结构段长度增加而显著增加,限制了码头结构段长度。本文结合安哥拉某集装箱码头项目,考虑混凝土材料塑性、混凝土开裂等非线性因素,分析均匀温差作用下轨道梁、桩基内力变化规律,为今后类似工程项目的设计提供一定参考。     

凹凸缝约束对横向分力在高桩码头排架中分配系数的影响

高桩码头横向分力在相邻结构段传递中忽略凹凸缝约束会导致排架分配系数偏大。将码头结构沿水平向简化为弹性支座刚性连续梁,考虑转动刚度,推导出在凹凸缝约束和不考虑约束条件下,高桩码头排架横向分力分配系数计算公式。结合工程实例,对比规范值、不考虑凹凸缝约束、考虑凹凸缝约束的公式计算值和三维有限元法计算值。结果表明,不考虑凹凸缝约束,公式计算和有限元计算结果吻合较好,比规范值偏小;考虑凹凸缝约束,排架的横向分力分配系数整体减小,尤其是在码头整体结构中部（凹凸缝附近）与规范值差异较大。     

高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用的方法

针对最新颁布的《高桩码头设计与施工规范》中的建议——高桩梁板式码头按空间结构计算时,宜忽略面板的作用来计算纵梁和横梁的内力,选取湛江某高桩码头工程的一个结构段为工程实例,采用有限元分析软件ANSYS建立多种空间结构计算模型,研究两种忽略面板作用的建模方法,并通过对比各模型的计算结果,分析高桩梁板式码头空间结构计算中面板刚度发挥的作用。对比结果表明:把面板的弹性模量设成一极小值是高桩梁板式码头空间结构计算中忽略面板作用较为简便且可行的方法,为高桩码头设计者提供了参考。     

上海洋山深水港中港区码头面层混凝土的现场试验研究

码头面层裂缝的产生与混凝土配合比直接有关,但还与码头结构型式和施工质量等有关。为现场监测码头面层裂缝的产生,选择洋山深水港区中港区码头面层的梁顶、板缝等有代表性的位置,埋入自制的19个应变传感器和2个温度传感器,采用计算机现场监测码头面层应变和温度变化情况。结果表明:板缝和梁顶处的应变较大,是易于形成裂缝的主要部位。应在该位置设置切缝以释放应力或增加钢筋等构造措施,并增加养护时间。     

基于循环波浪荷载下的码头结构损伤过程*

深水码头多处在自然条件复杂的外海,在海洋波浪循环荷载作用下,许多码头在未达到设计使用年限时便已产生严重损伤而无法使用。针对海洋波浪循环荷载作用下码头整体结构的特殊损伤情况,根据工程实际,采用ANSYS软件建立了高桩码头的地基-桩-上部结构整体有限元模型。采用损伤本构关系,建立海洋土软化系数经验公式,模拟分析了不同运行年限后码头损伤破坏规律。研究结果显示:裂纹最早从面板开始,并且裂纹逐渐向横梁底部发展;但由于地基土的软化与混凝土的软化不同步,10 a后增加的裂纹先从横梁的底部开始。因此设计时应考虑循环波浪荷载对码头桩基-上部结构的整体影响,根据实际桩基与上部结构的协同作用机理采用相应的措施,使设计更加科学可靠。     

复杂地质条件下岸壁码头结构衔接设计要点

针对复杂地质条件下岸壁式码头不同结构的衔接设计,依托实际工程,研究分析了复杂地质条件下岸壁式码头的结构选型和泊位等级相差较大的两相邻结构之间的衔接处理关键技术。该技术较好地解决了岸壁式码头不同结构衔接处的差异沉降引起上部结构开裂、结构缝漏砂等问题。归纳了泊位等级相差较大的岸壁式码头转角相接处组合钢板桩结构的稳桩与嵌岩技术,对类似码头工程的设计与施工具有一定的参考价值。     

全装配式高桩码头钢质靠船构件设计要点

通过调查研究目前码头采用的混凝土靠船构件应用和施工过程中存在的问题，针对全装配式高桩码头结构的设计需求，将混凝土靠船构件与前沿护舷功能合并，提出一种新型密闭式钢质靠船构件及相应的耐久性措施和结构健康监测方案。该结构由面板、背板和纵横筋板组成并采用密封结构，直接通过预埋螺栓安装于码头前沿，克服了靠船构件安装施工难点，有利于工程施工安全，提高施工效率。