堆货荷载下高桩码头结构整体安全度分析

以大型通用有限元软件ANSYS为平台,建立了高桩码头结构整体极限承载力分析的非线性有限元数值模型。将蒙特卡洛方法与有限元数值模型相结合,求取出堆载下高桩码头结构整体极限承载力的概率分布及其统计参数。以结构整体极限承载力(结构抗力)和作用荷载(作用效应)为随机变量,构建反映高桩码头结构整体安全度的功能函数,采用JC法计算结构的安全指标,建立了高桩码头结构整体安全度分析的有效方法。研究了堆货荷载下高桩码头结构损伤与尺寸型式改变对极限承载力样本概率分布与统计参数的影响,得出了堆载下高桩码头结构极限承载力概率分布为正态分布,结构损伤与尺寸型式改变对其统计参数影响不大的结论。计算表明,利用此法分析堆货荷载下高桩码头结构整体安全度简便且可行。     

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.     

冲击荷载作用下高桩码头结构的动力响应分析

采用数学理论推导与动力时程仿真计算相结合的方式,对靠泊船舶撞击作用下高桩码头结构的动力响应及动力放大效应进行了研究,获得了多自由度结构在单点冲击荷载作用下的动力响应公式,推荐了数值计算时船舶撞击荷载的时程曲线类型及持时,获取了船舶靠泊撞击荷载下高桩码头结构的动力放大效应规律。计算与分析结果表明:码头结构设计时船舶撞击荷载的取值应充分考虑码头结构的动力放大效应;靠泊船舶撞击下的高桩码头结构对撞击荷载的动力放大系数推荐为2.0。     

旧高桩码头基桩承载力的计算与测试

首先采用ANSYS软件对某高桩码头的原构件及基桩承载力进行有限元分析;然后模拟试验预定的加载步骤分多次施加荷载,获得了相应荷载作用下码头试验段各构件的内力及群桩中的单桩承载力;最后在码头结构上进行加载试验,测出相应的内力及单桩承载力,并与计算结果进行了比较,结果表明,采用计算与测试相结合的方法能较准确地评估码头各构件及群桩的承载能力。     

波浪力对高桩码头结构的影响分析

PHC管桩具有承载力高、耐久性好、施工速度快、造价合理等优点,已被广泛应用于高桩码头基桩。尽管高桩码头(PHC)理论研究取得长足进步,但在波浪力作用下高桩码头的结构受力分析仍不够完善。本研究在工程实例的基础上,采用ANSYS软件建立高桩码头有限元模型,研究波浪力对高桩码头结构的影响,并对桩的失稳提出解决方案。     

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。     

高桩码头安全评估中桩身完整性检测比例的探讨

在役高桩码头检测评估中桩身完整性是必测项目,根据现行水运行业标准一般采用低应变反射波法,抽检数量不少于桩总数的10%或20%,且不得少于10根,当检测发现缺陷桩时,应扩大桩的抽检比例。根据多年在役高桩码头安全检测评估、尤其是交通运输部开展码头靠泊能力核查和沿海港口码头结构加固改造工作中遇到的问题,通过现行水运工程和相关行业规范的对比分析,结合桩基完整性检测割桩损伤对码头水平承载力影响计算结果,探讨了桩基完整性检测抽样比例的合理性。提出在役高桩码头安全检测应以码头桩基施工质量合格为基础,以排除运行过程中产生的安全隐患为目的。安全检测时只需考虑在役高桩码头运行年限、靠泊方式、运行环境、异常靠泊率和结构型式等运行因素,选择较不利受力以及外观检查中桩基完整性存疑的桩基作为对象进行验证检测。     

高桩梁板码头结构设计中的空间有限元分析

选取湛江某高桩码头结构段为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS对高桩梁板式码头进行空间有限元分析.为了能较真实模拟码头结构的受力状态,研究和建立了多种不同的有限元模型,在相同使用荷栽组合作用下,通过多种不同模型的计算结果对比分析.找出不同计算模型作用效应的差异和受到的影响,提出较为合理的空间数值计算模型和若干建议,以供梁板高桩码头设计者参考.     

基于旧码头改造的钢管板桩结构静力分析

结合国内某港区散杂货泊位改造工程,对基于高桩码头改造所产生的新建钢管板桩结构进行数值分析。首先,建立数值模型,将传统板桩码头前墙结构受土压力作用的数值计算结果与理论计算结果进行比较,验证数值方法的准确性;其次,基于此数值方法建立研究土体边界选取的三维数值模型,分析土体的边界范围对码头结构应力的影响;最后,对钢管板桩结构进行运营荷载作用下的三维数值模拟,对结构的应力及位移进行分析。通过数值模拟及理论分析发现:在钢管板桩结构数值模型中,当土体边界达到60～80 m时,可以忽略土体的边界效应;在码头面设计荷载作用下,新建结构所受土压力和产生的位移小于传统的板桩码头结构。     

船舶撞击力作用下高桩码头桩基承载力的试验

为加强港区高桩码头安全管理,对码头泊位进行靠泊试验,研究船舶撞击力下高桩码头的桩基承载力,同时对码头桩基承载力进行复核计算,结果表明:无损检测码头桩基基本完好;在船舶撞击力作用下,码头桩基承载力满足规范要求,安全性较好;船舶靠泊平稳,码头能够承受所观测吨级减载船舶的荷载。     

船舶靠泊组合下的泊位年通过能力仿真研究

对某改扩建的油码头，首先采用基于设计规范的设计方式对泊位年通过能力进行初步计算。由于任意泊位停靠船舶的船型大小会对其它泊位停靠船舶的船型大小产生一定约束（即船舶靠泊具有组合约束），考虑到这类船舶组合靠泊对码头泊位年通过能力的影响，引入仿真技术对船舶靠泊组合约束下的码头泊位年通过能力进行仿真计算，并将仿真数据与基于设计规范方式得到的数据进行比较和分析，为船舶靠泊组合约束下的泊位年通过能力的计算提供新思路。     

三峡库区架空直立墩式码头靠泊能力评估研究

三峡库区正常蓄水后,库区航运条件得到极大改善。由于码头存在靠泊超设计船型船舶的情况,因此,对库区现有码头进行靠泊能力评估是十分必要的。本研究通过分析和研究架空直立墩式码头的靠泊能力,提出结合原有设计和码头实际运行情况,并通过有限元计算分析超设计船型靠泊时码头结构实际响应的综合评估方法。该方法可为类似码头靠泊能力评估提供参考。     

复杂水动力条件下大型开敞式码头轴线的确定

对20万吨级以上、动力要素十分复杂的海域，码头轴线的确定需要考虑船舶对码头结构的作用、码头可作业天数及作业效率、航道引水靠泊作业等多种要素。以大连矿石专用码头工程为背景，通过物理模型试验，系统测量了波浪、潮流、风等动力要素耦合作用下的船舶对码头结构、系缆设施及护舷的作用；给出了波浪和潮流不同夹角时船舶系靠泊状态下的运动量及缆绳拉力的变化规律。通过对水文资料及水动力试验结果的综合分析，考虑航道引水靠泊作业之要素，优化确定出码头轴线方位，该结果可为同类码头工程设计提供参考。     

长江石化码头结构的升级改造设计

通过分析原有码头的平面布置和结构现状,结合靠泊作业要求和后方库区发展的需要,研究码头升级改造的必要性;提出码头平面改造方案,即在码头泊位长度方向设置2个靠船墩以满足大船的靠泊要求,在现有码头上、下游侧各增设1座30 m长的靠船装卸平台以满足码头同时停靠2艘小船的靠泊和装卸要求,并提出相应的结构改造方案。对老码头的平面和结构进行改造后,码头从靠泊2.5万吨级油品码头升级为靠泊5万吨级的液体化工码头。     

高桩码头抗震性能的推覆分析方法研究

对于地震高发地区内的高桩码头,抗震设计占有重要地位,为了了解码头抗震性能,设计时要求进行位移分析。文章阐述了推覆分析的基本原理。在所采用的桩滞回特性的基础上,得出等效阻尼比与位移延性系数的关系,提出了一种评价高桩码头抗震性能的推覆分析方法,通过迭代计算可确定高桩码头结构的目标位移需求。为了证明推覆分析方法的正确性,文中将推覆方法分析所得目标位移需求结果与与国内外16个不同地震记录波时程分析结果进行比较,证明其与时程分析的平均计算结果值十分接近,因此实际工程设计中推覆分析方法可用于高桩码头抗震性能的分析和评估。     

重庆乌江某电站大水位差重件码头平面与结构形式探讨

针对重庆乌江某电站重件码头选定港址的地形地貌、水文及地质条件,在长江上游重件码头设计中首次提出了码头平面布置采用"陆域工作平台+起重机安装平台+系靠船墩"的新型布置方式、重大件装卸采用"垂直起吊+360°全回转装卸"的工艺方案和系靠船采用船闸固定式系靠船柱水工结构方案,可实现重庆乌江流域最大水位落差20 m和日变幅达5m停靠船及装卸作业的要求,同时解决了港址后方陆域条件差及最大起重高度达73 m等难题,对后方陆域条件受限制的大水位差内河码头的设计有一定参考价值。     

大浪强震区高桩码头结构设计方案

针对菲律宾Luna 2×300 MW电厂配套码头工程中的大浪强震,通过模拟计算,对整体式及分离式高桩码头结构方案进行比较,研究桩基布置形式,包括排架间距、桩径大小、桩基倾斜度等对大浪强震的敏感性,提出在大浪强震地区大排架+大直径桩+大斜度的整体式高桩码头结构方案更优越。     

定机移船码头的靠船桩系统计算方法

定机移船码头结构由装卸平台、移船平台和设置于平台前沿的靠船桩组成。其中靠船桩在靠泊过程中承受船舶撞击力并将其传递给后方橡胶护舷和码头平台,结构受力形式复杂,为码头设计的关键,现有规范和手册没有相应的计算方法。针对该问题,着重论述了靠船桩的设计特点;通过把护舷压缩过程简化为理想弹塑性变形、将靠泊过程分为3个阶段分别分析其受力状态;并利用能量守恒的原理,建立了系统受力、位移和吸能的方程组;总结了一套简化计算方法,并通过实际工程加以检验。     

撞击力下柔性靠船桩高桩码头横向变形分析

柔性靠船桩高桩码头是由靠船桩、护舷和桩台组成的一个结构系统。针对柔性靠船桩高桩码头桩台承受撞击力的情况,通过分析桩、护舷及桩台的受力及变形,利用桩顶处力的平衡条件和位移协调条件进行数学公式推演,导出了该系统横向变形的计算表达式,给出了表达式中相关系数的计算方法,并阐述了该表达式的迭代解法步骤。研究成果可为相关结构的设计及规范修订提供参考。     

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。