堆载过程中分离卸荷式板桩码头结构变形特性

分离卸荷式板桩码头结构主要由前墙、锚碇墙、拉杆以及卸荷平台体系组成,通过卸荷平台体系承载码头上部结构荷载,以达到减小前墙荷载、加大港池开挖深度的效果。对这种新型码头结构堆载过程进行的数值模拟是码头数值模拟的基础。通过FLAC3D软件进行数值分析,探讨堆载过程中,分离卸荷式板桩码头的受力与变形特性,以及码头结构上土压力分布规律。通过与原型观测数据和离心模型试验结果对比,验证堆载模拟方法的合理性。     

重力式方块卸荷板大型构件出运码头升级改造

以工程实例介绍了重力式方块卸荷板码头的改造设计方案。由于原有码头卸荷板悬臂较大,在码头前沿均布荷载增大的情况下,使得基床顶面产生较大的后倾应力,基床承载力不满足规范要求。改造方案通过在后方设灌注桩及现浇钢筋混凝土板,减少码头卸荷板悬臂部分上部荷载,防止基床顶面产生较大的后倾应力,为类似的码头改造设计提供了借鉴。     

分离卸荷式板桩码头中桩基-卸荷承台结构的卸荷机理研究

分离卸荷式板桩码头结构是在传统单锚式板桩码头结构的基础上通过前墙后方埋深的桩基卸荷承台结构承担部分荷载从而实现卸荷效应。为了研究该码头结构的卸荷机理,文章通过有限元数值模拟对分离卸荷式板桩码头结构在施工过程中的承载特性进行研究,并通过对比工程原型观测数据验证模型的正确性。在此基础上,通过对比单锚式、双排桩和分离卸荷式三种板桩码头结构在相同工况下的结构内力与变形以及应变能差异,分别探究桩基卸荷承台结构的双排桩和卸荷承台结构的卸荷效应及其组合后的影响。结果表明双排桩在水平方向通过自身抗弯能力与桩土间相互作用达到对前墙的遮帘作用,而卸荷承台在竖直方向形成土压力卸荷区减小前墙荷载,此外卸荷承台与双排桩之间能相互影响,增强系统的稳定性,提高桩基卸荷承台结构的承载能力与负荷比例,达到更好的卸荷效果。     

卸荷式板桩码头地震液化灾害三维数值模拟

为研究卸荷式板桩码头的抗震和抗液化性能,以多孔饱和介质理论为基础,对有限元-有限差分耦合的方法进行程序化,开发可模拟砂土液化性能和土结构相互作用的数值程序,并对三维卸荷式板桩码头结构进行地震液化灾害分析。研究表明:地基砂土液化对板桩、遮帘桩和卸荷平台会造成较大的水平变形,板桩和遮帘桩上的土压力和弯矩随地震强度的增大而增大;对于所设计的新型板桩码头结构,在"板桩-遮帘桩-卸荷平台-锚桩-拉杆"共同作用下,整体结构仍是安全可靠的。     

重力式码头卸荷板工作机制有限元分析

为了解重力式码头卸荷板的工作机制,建立有限元概化模型,对带卸荷板重力式码头进行数值分析。计算结果表明:1)结构整体表现为绕卸荷板向墙后转动的变形模式; 2)上墙往墙后位移挤压后侧土体,形成被动压力区,墙背土压力增大率为40.2%,下墙往墙前位移形成主动卸荷区,墙背土压力卸荷效率为35.4%,两者相互抵消,墙背侧向土压力变化对码头稳定影响有限; 3)上墙土压力可按朗肯主动土压力公式乘以1.5的增大系数计算,下墙土压力可直接按朗肯主动土压力公式计算; 4)上墙侧向土压力增大、下墙侧向土压力减小、卸荷板上方填料自重(含地面堆载)增加和悬臂段自重增加对码头抗滑稳定性的贡献率分别为-21.1%、24.6%、75.6%和20.9%,对码头抗倾稳定性的贡献率分别为-13.4%、6.6%、86.3%和20.5%,其中后两者是主要贡献因素; 5)码头稳定随卸荷板悬臂长度增强,卸荷板的最佳位置在0.6倍墙高左右。     

靠泊油轮的高桩码头抗风性能的三维数值仿真分析

为了研究高桩码头靠泊30万t油轮时的抗强风承载力,采用ANSYS APDL和ANSYS Workbench平台,分别建立不同土体模型的三维有限元实体模型。对同一高桩码头结构进行抗风承载力计算,得到两个模型多种工况下码头结构的抗风承载力计算结果。比较了不同土体模型对高桩码头抗风承载力的影响,为现有靠泊大型船舶的高桩码头的抗风承载力验算提供了参考依据。     

PLAXIS数值模拟在分离卸荷式钢管板桩码头计算中的应用

选取加纳某钻井设备维修码头为工程实例,利用国际岩土有限元软件PLAXIS软件对分离卸荷式钢管板桩码头进行平面二维与空间三维有限元分析。探讨和对比了该新型码头结构在二维和三维模拟中与土体间的相互作用、前板桩与卸荷平台下桩基的内力与变形、拉杆的拉力等,同时对比了2D与3D简化模型的计算结果,找出不同计算模型下的差异与特点,提出若干模型简化的建议,为其他类似结构计算提供参考。     

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。     

浅谈桩基—重力式复合结构在深水码头中的应用

随着现代航运事业不断向着规模化、泊位深水化的快速发展,码头工程建设设计需要挑战来自恶劣自然条件、深水环境等各方面因素,以往建设的码头结构形式也面临着生产需求的淘汰。可见,怎样通过科学合理的码头结构型式设计,来调整离岸、开敞、深水作业等要求逐步成为当前码头水工结构建设需要亟待解决的问题。本课题通过调研国内外码头水工结构的前沿信息,提出了现代化的桩基-重力式复合结构形式,并运用传统计算原理和ANSYS结构模型,对其抗倾抗滑稳定性、抗倾稳定性、基床承载力、组合桩承载力和节点强度等内容进行了计算,并给出了的施工顺序。本文的研究展现了桩基重力式码头水工结构在深水作业条件下的适用性。     

多级重力式码头的稳定性分析

结合重庆纳溪沟多级重力式码头的工程实例,在码头结构的稳定性分析中,将上级衡重式挡土墙的竖向地基应力和横向摩擦力视为超载,并转化为土压力作用在下级挡土墙上,运用可靠度方法探讨上级平台的宽度对下级码头稳定性的影响.多级重力式码头下级平台的稳定性与该平台的宽度和墙高比(B/H)紧密相关,B/H值越小,上级码头平台对下级码头平台稳定性的影响就越大;反之B/H值越大,其影响就越小.本研究基于地基应力分析多级重力式码头稳定性的计算方 法,可为多级重力式码头结构的设计提供参考.     

干坞开挖状态下基底承载特性研究

天津滨海新区中央大道海河沉管隧道的沉管管段需要在干坞内预制完成,干坞内土体在卸荷状态下的承载与变形特性将发生变化,影响干坞基底承载力。根据干坞开挖的卸荷应力路径,通过室内试验,对卸荷状态下干坞基底土承载与变形特性进行试验研究。得出了不同深度土层卸荷后强度的变化情况,同时对卸荷影响深度进行了试验研究。由于开挖对不同土层不同深度土体强度影响不同,很难用传统的极限承载力公式计算基底承载力,根据试验得出的卸荷后土体强度指标,对干坞基底承载和变形特性进行了有限元计算,根据计算结果确定干坞基底在沉管管段荷载作用下的稳定性和安全系数,为以后的干坞设计提供依据。     

高真空击密处理软基工艺在锦州港的应用

通过对高真空击密工艺处理吹填地基实际应用的论述,介绍锦州港集装箱卸车站台工程,采用高真空击密处理软基工艺的施工方法。由于实际地质条件与地质报告存在一定差异,给前期施工带来一定困难,经过方案调整,最终使地基承载力达到设计要求。     

高桩+低宽承台结构方案设计

高桩+低宽承台结构为非常规码头结构,兼有板桩的挡土护岸和高桩的桩基特性,对此,现有规范未给出成熟、系统的计算标准,较难实现结构设计。基于实际工程,探讨计算泥面线等设计条件和结构设计内容,基于弹性地基梁法采用ANSYS有限元软件进行结构计算,分析各构件的受力特点,得出"低桩承台卸荷效果优于高桩承台、前板桩的内力与承台的宽度和高程直接相关,而受承台刚度、承台桩基结构和布置的影响不大"等结论。     

前板桩后低桩承台结构在板桩码头改造中的应用

结合实际工程介绍了前板桩后低桩承台结构的应用特点,分析了在实际设计中的技术要点和注意事项。前板桩后低桩承台结构复杂,原有规范不完全适用。结合实际工程,考虑钢板桩变位不能完全复位、低桩承台卸荷等因素,进行三维数值模拟,得到了码头结构主要构件的内力,从桩基与承台连接方式等方面分析这些因素对结构的影响,从而为结构设计和优化提供了依据。     

吹填流泥地基真空预压浅层加固需求研究

吹填流泥地基采用真空预压浅层加固的主要目的是为深层地基处理提供稳定的工作面,因此真空预压浅层加固后应避免深层地基处理时可能出现的垫层前沿滑动破坏、浅层加固区地基承载力破坏及由浅层加固区向下卧流泥的冲剪破坏等。根据深层地基处理时浅层加固区地基承载力破坏、由浅层加固区向下卧流泥抗冲剪破坏两种破坏模式推导得到真空预压浅层加固区不排水抗剪强度需求公式;深层地基处理垫层施工时前沿稳定需求的真空预压浅层加固区不排水抗剪强度应根据整体稳定性分析确定。分析表明,深层地基处理时浅层加固区地基承载力、抗冲剪需求的浅层加固区不排水抗剪强度与垫层厚度、深层处理施工机械、浅层加固厚度等有关;当深层处理垫层厚度超过1 m后,垫层前沿稳定需求的浅层加固区不排水抗剪强度急剧增大,且下卧流泥越厚,需要的抗剪强度越大。     

地质参数对地基承载力的影响以及土层穿刺评估

地质参数的正确选择对平台安全操作有重要意义。本文针对某自升式海洋平台所处南海海域地质土层,利用数值比较法对砂的内摩擦角以及粘土不排水抗剪强度等地质参数进行研究。通过地质参数前后系数的改变在地基承载力计算结果的体现,比较数值得出结论,并通过所画土层的地基承载力插桩曲线评估该土层发生穿刺危险的可能性。结果表明：采用将砂土内摩擦角降低5°、按实际的土层强度参数进行地基承载力计算和插桩深度预测,计算结果与实际平台操作结果接近以及选取1.5的安全系数计算和评估穿刺危险是可行的。     

菲律宾某电厂卸煤码头结构设计要点

随着我国“一带一路”倡议的实施,通常大型燃煤电厂都需要配备卸煤码头以满足厂区的煤炭运输。针对位于马尼拉湾口处的某卸煤码头结构设计问题,考虑工程区域台风季风浪条件恶劣、地震多发的自然特点,在保证结构安全和可靠性的前提下,结合中国和菲律宾当地规范对钢筋、混凝土和结构设计等方面的规定,确定适合本工程的码头结构形式、桩基形式和地震参数,并总结在台风频繁、地震多发的菲律宾进行码头设计的要点。结果表明,高桩梁板式码头结构对风浪有较好的适应性,二层系缆平台保证了船舶的安全靠泊,全直桩的灌注桩结构满足码头承重能力和结构抗震要求。     

自施工式桶形基础平台着底稳性研究*

自施工桶形基础平台在海上受风、浪、流、冰等载荷作用,平台应有足够的着底稳性,以保证平台的作业安全。根据研究对象和环境参数,确定了工作水深17 m 的典型自施工式桶基平台主体结构形式,阐述了平台的抗滑稳性、垂向稳性和抗倾稳性计算方法,计算结果表明平台具有良好的着底稳性,平台在着底状态是安全的。     

十字板强度推算的抗剪强度指标在箱简型基础设计计算中的应用

新型箱筒型防波堤基础稳定性计算与抗剪强度指标的取值密切相关。在天津港地区,上覆较厚的软粘土层,处于欠固结状态,含水率高,承载力低。在施工期稳定性分析中,目前以十字板强度在工程中应用最广泛,但十字板强度实际上是土体各滑动面的抗剪强度的小值,单一的十字板强度指标无法估算新型箱筒型基础的地基土压力及承载力等。基于十字板强度随深度线性分布的规律及摩尔-库伦抗剪强度原理,结合收集的大量十字板强度实测数据,通过回归统计分析推算出地基土的2个抗剪强度指标,可应用于新型箱筒型基础稳定性和承载力的计算。该方法具有一般性,还可用于软粘土土坡稳定分析。     

非洲某散货码头升级改造设计方案探讨

该粮食码头改扩建项目,原码头结构为装卸平台和靠船墩分离式高桩结构,增大设计船型后,原分离式结构的稳定性和安全性不能满足要求。改造设计中,对装卸平台-靠船墩整体连接方案、靠船墩加桩方案进行对比探讨,采用ANSYS有限元软件进行计算分析,从结构稳定安全,控制造价成本和施工便利等方面进行比选,并推荐装卸平台-靠船墩整体方案,可供类似散货码头项目升级改造提供参考。