基于均匀设计的沉箱重力式码头抗滑抗倾设计及稳定性分析

目前在建或已建成的大型码头工程中,有相当一部分是沉箱重力式码头,为保持码头结构安全,需要对沉箱码头进行必要抗滑抗倾稳定性计算。以一个工程案例为例,对沉箱码头的设计荷载进行了分析并对稳定性进行了验算。可为重力式码头沉箱结构的施工和设计提供参考。     

重力式码头抗滑抗倾稳定表达式修订案例验证

对18个重力式码头案例,按现行规范和正在修订的规范的表达式分别进行了抗滑抗倾稳定对比验算与统计分析.其结果表明:在验算样本范围内,正在修订的《码头结构设计规范》(征求意见稿修改稿)引入综合抗力分项系数‰和对结构系数γd进行调整后,码头的抗滑、抗倾稳定与现行规范基本一致,表达式的修订是可靠的、可行的.     

中欧规范关于重力式码头地基承载力计算方法的对比

针对欧洲规范体系和中国规范体系中重力式码头地基承载力计算方法不同的问题,通过对两套规范体系的设计方法和计算模型对比和分析,并结合某工程实例计算排水情况下的地基承载力,结果表明二者存在明显差异。欧洲规范通过荷载分项系数反映了荷载的不确定性;中国规范则在地基承载力计算时考虑竖向应力和地基承载力竖向应力的关系,计算结果介于欧标设计方法 1两种组合的结果之间。用欧洲规范英国国家附录进行设计时须验算两种组合方法,计算重力式码头地基承载力时还应注意计算面的选取。     

中英规范重力式方块码头抗倾抗滑对比分析

重力式码头稳定性的验证方法主要有:单一安全系数表达的极限状态设计方法;以概率论为基础,以分项系数表达的极限状态设计方法。《重力式码头设计与施工规范》(1987)和BS 6349(1988)均采用安全系数法;JTS167-2—2009《重力式码头设计与施工规范》和BS 6349(2010)均采用以概率论为基础,以分项系数表达的极限状态设计方法。重点对比分析中国与英国BS新、旧规范在抗滑、抗倾计算上的差异,结合现有重力式方块码头工程实例,根据其计算结果验证分析的准确性,供海外项目重力式方块结构设计参考。     

有限元法在重力式码头安全性评估中的应用研究

在对重力式码头进行检测评估时,需要对码头的安全性进行验算分析。文章结合某实际工程,通过建立有限元模型,结合规范中的相关公式,计算分析了码头整体的抗滑稳定性、抗倾稳定性及基床应力。研究表明,有限元法与传统规范计算方法相比,计算过程更简便,计算结果也更精确。     

中外钢管桩内力验算方法对比

钢管桩作为一种多轴对称的钢结构,性能稳定,受力机理相对明确,在国内外港口工程中主要用于高桩码头的基础结构和板桩码头的主体结构。通过对比研究国标、欧标、美标API和美标AISC共4种国内外规范对于钢管桩内力验算方法,探究4种规范验算方法的差异性,为海外港口工程钢管桩内力验算方法选取提供参考建议。以某港口高桩墩台结构为例对比4种规范钢管桩内力验算方法,结果表明:1) AISC规范计算结果最小,即其充分考虑发挥结构的性能,偏安全。2)欧标计算的结果最大,相对保守。3)国标和API规范计算结果介于AISC规范和欧标之间。     

重力式码头抗震设计中国标准和PLANC标准对比分析

重力式码头是一种常用的码头结构形式,其因施工简单、对荷载适应性强等优点在国内外港口结构中被广泛采用,其中抗震设计是一项重要内容。对比分析了中国规范、PLANC标准关于重力式码头抗震设计方面的差异,并通过实例进行了验算,此实例研究结果表明:对同一结构,中国规范和PLANC标准抗震验算不同,但结论和趋势相似。研究成果可为海外项目重力式码头抗震设计提供参考。     

欧标岸壁重力式码头拟静力抗震设计方法及应用

总结了基于欧标的重力式岸壁码头抗震设计方法要点,特别是地震惯性力、地震动土动水荷载的计算取值,及其共同作用下的抗滑移稳定性计算要点,给出了欧标拟静力设计方法流程,并与中国规范的相关规定进行了比较。结合吉布提多哈雷港一期工程案例进行了欧标拟静力抗震设计应用,参数化研究了沉箱底宽,可为类似工程设计作参考。     

重力式码头地基加固中DCM桩的设计方法

针对在软弱地基上建设的重力式码头地基承载力较低及地基沉降量较大的问题，基于广东沿海某跨海通道人工岛救援码头地基处理的设计与施工工艺，介绍在重力式码头地基加固中DCM桩的设计方法，包括DCM桩水泥掺量与水灰比、布置形式及置换率、外部稳定验算、加固土内部稳定验算、圆弧滑动、沉降量验算等，并进行中国规范、日本规范关于DCM桩计算理论的对比。结果表明，DCM桩处理后的地基具有较高的刚度，DCM桩处理可有效降低地基沉降、提高地基承载力，是解决类似重力式码头结构地基承载力及使用期沉降的一种有效方式。     

重力式码头设计实例探讨

本文通过对一典型重力式码头施工图设计和有关计算的介绍,在考虑了水文条件、地质情况、设计船型等前提下,计算确定了码头的泊位长度和平面布置;从结构安全等级考虑,通过结构强度和稳定性验算,计算确定了码头的沉箱结构设计。此重力式码头的设计经验可为以后同类型码头设计提供借鉴及参考。     

多护舷分配的船舶撞击能计算和护舷选型

国内外规范和标准均未明确船舶有效撞击能量在护舷中如何分配,通常考虑由单个护舷完全吸收。以海外某重力式码头护舷选型为例,研究船舶有效撞击能量由多护舷分配的可能性,阐述基于PIANC指南的多护舷分配的有效撞击能量计算方法和护舷选型过程。研究结果表明:在护舷的破损不至于引起码头结构严重损害的前提下,基于PIANC指南的船舶有效撞击能量考虑多护舷分配是合理的。这一设计理念能够降低对单个护舷的吸能要求,降低码头结构造价,对海外码头工程的设计具有借鉴意义。     

三峡库区港口码头排水关键技术

港口排水关键技术是港区码头稳定性研究的内容之一,也是库区防治地质灾害研究的主要方面。大量研究表明,水是岸坡失稳和码头结构滑移破坏的敏感因素。应用流体力学理论结合码头结构建设,分析了地下水排泄过程,借助管道和碎块石盲沟建立了港口码头快速排水与挡墙基床排水的方法;运用质量守恒定律和地下水渗流原理,建立了港口码头排水计算数学模型和排水过程计算公式,并用在了码头的稳定设计计算中。排水技术的研究对港口码头的稳定分析以及地质灾害的防治具有指导性意义。     

中英标准结合的重力式码头沉降控制方法

重力式码头是一种常用的码头结构形式,如何有效控制重力式码头的工后沉降,对于保证码头建设质量至关重要。介绍了中、英标准在重力式码头沉降控制上的差异。以沙特海尔港四期项目为例,提出了结合中、英标准的重力式码头沉降控制方法,并进行了基于有限元的理论计算和现场观测试验验证,基于有限元技术的沉降计算和现场观测数据吻合较好。使用中、英标准结合控制重力式码头工后沉降既可保证施工质量,又能缩短工期,具有良好的实施性。     

中美英规范在港工水电构筑物结构设计的差异

水电构筑物结构设计是港口工程设计的重要组成部分。以有限单元法为基础,对比中国的GB 50010—2010、美国的ACI 318 M-2014、英国的BS 8110-1:1997这3个规范在港工常规构筑物结构设计中的计算方法,得出中美英规范在港工构筑物的抗弯、抗剪强度、偏心受压强度计算和裂缝宽度、地基承载力验算的异同,并结合典型工程实例说明按照不同规范计算的具体步骤和差异。结果表明,按照美国或英国规范计算的港工构筑物结构的体积含钢量较大。     

格型钢板桩与复合地基组合式岛壁稳定性研究

结合某海上人工岛工程实例,以有限元软件PLAXIS 3D作为分析平台,建立格型钢板桩岛壁结构稳定性分析的空间弹塑性有限元模型。研究软土地基上格型钢板桩结构的变形与稳定特性,分析当格型体与多种复合地基相组合时对岛壁结构稳定性的影响。结果表明,对格型钢板桩内外土体进行地基加固后,结构稳定性均有不同程度的提高,特别是在岛内即格型体陆侧进行一定宽度高压旋喷桩的处理后,岛壁结构的稳定性大幅度提高,并能有效控制使用期人工岛的沉降量。分析成果对类似工程以及格型钢板桩结构在软土地基上的推广应用有参考意义。     

国外某软土地质防波堤工程的地基稳定分析

结合国外某软土地质条件下的防波堤工程案例,采用基于Biot固结理论的有限元法模拟整个防波堤建造过程的 稳定与变形分析,并与常规计算方法的结果进行了比较。介绍了欧标和英标两种不同标准对稳定计算的应用,对堤身下地 基土超孔压的稳定控制准则进行推导,对设置排水板与波浪作用对地基稳定的影响进行分析,相应成果可为以后国内外防 波堤工程的地基稳定分析予以借鉴。     

重力式方块码头墙身结构最小宽度计算

针对水工结构设计人员如何快速获得重力式方块码头结构断面尺寸的问题,通过采用线性规划模型建立约束方程,在一定假设条件下编程求解得出墙身结构宽度与高度的最小比例系数,形成计算成果表,设计人员可根据工程实际情况,在计算成果表中对比关键变量数值查询,采用插值等方法得出最小比例系数,从而获得重力式方块码头墙身结构的最小宽度。结果表明,该方法能实现快速设计,有效提高工作效率。     

预弯复合梁的设计计算方法

预弯复合梁是一种新型的大跨度受弯构件.在国内刚开发研究,设计计算时没有规范可以遵循。本文根据作者近年来的试验结果,提出了预弯复合梁的设计计算方法。可供设计时使用。     

带卸荷板的方块码头墙身位移对墙后土压力的影响

土压力与挡土墙体的位移密切相关,现行规范中采用主动土压力理论计算带卸荷板的方块码头墙后土压力是不完全准确的。根据此类码头结构特点,对地基条件好、基床厚度薄的方块码头墙身位移特性进行论述,对规范方法提出修正意见。依托于某工程实例,采用数值分析方法对码头墙身位移和墙后土压力进行模拟,并与规范公式计算结果进行对比,得出墙底处修正系数可取1.84,卸荷板处可取1.34,可为类似特点的工程土压力计算提供参考。