传力杆在高桩码头升级改造工程中的应用

为保证港口安全,适应沿海港口吞吐量增长和到港船舶大型化发展,对已建高桩码头进行升级加固改造成为必然趋势。作为一种新型方案,传力杆技术已在部分高桩码头升级改造中得到应用。结合相应工程实例,对传力杆加固高桩码头升级改造技术特点、设计计算方法及相应的施工工艺进行系统阐述,并采用专业软件进行码头整体建模,对传力杆加固高桩码头效果进行了验证,结果表明横梁和桩基内力都有一定程度的改善。     

基于模态应变能的高桩码头桩基损伤识别研究

基于动力指纹对高桩码头进行损伤识别是工程界的研究热点。通过建立高桩码头模型,采用有限元数值模拟和模型试验研究模态应变能在高桩码头桩基损伤识别中的适用性。研究结果表明:基于有限元数值模拟的模态应变能损伤识别方法可以准确定位桩基损伤位置且可定性反映损伤程度;基于试验振型得到的模态应变能可识别桩基损伤位置,但由于试验误差和噪声干扰的存在,会存在误判现象。高桩码头桩基模态应变能损伤识别方法的广泛应用还需要依赖动力测试技术和模态分析技术的进一步发展。。     

装配式高桩码头全简支梁水平力传递性能

全简支梁结构具有快速装配的优点,但由于对其水平力传递性能研究不足,在装配式高桩码头中应用较少。通过有限元模型计算对比,分析了全简支梁结构受水平集中力情况下码头结构的位移分布规律。结果表明：全简支梁体系对码头结构水平力传递性能削弱的影响较小,在面层连续的情况下能有效传递水平力,是可行的装配式技术方案。采用全简支梁体系的高桩码头结构宜在《码头结构设计规范》规定的基础上,将水平力分配系数及计算位移值适当提高。     

高桩码头应变监测与结果分析

为了解高桩码头理论计算与实际情况之间的吻合状况,在主要构件上安装应变监测系统,测得码头构件在船舶靠泊、码头面堆载、岸桥作业3种工况下的应变值。分析监测结果,并与理论计算值进行对比。结果表明：1）现场监测结果与理论建模计算的结果存在差异,但是二者的趋势是一致的;2）加固改造方案有效;3）对码头构件的实际受力状况有了直观了解。     

新型钢框架重力式码头在巴拿马港口工程的应用

针对传统重力式方块码头存在预制混凝土工程量大、水下施工困难的问题,依托巴拿马港口工程实例,对码头结构形式进行优化,借鉴格宾网箱石笼在内河码头应用的理念,研发一种新型钢框架重力式码头结构,并对其性能进行分析和评价。结果表明,该结构形式新颖、受力明确,能有效减少混凝土工程量和施工工序,提高水下施工效率,缩短施工工期。此码头结构已取得了良好的社会效益和经济效益,为类似工程提供参考。     

内河框架码头模态分析

文中采用有限元法,分别建立寸滩港一期工程码头结构的平面、空间模型和岸坡-码头结构的平面模型,通过模态分析得到码头结构空间模型的前6阶模态以及码头结构平面模型和岸坡-码头结构平面模型的基频,分析各阶模态的分布特点和岸坡的存在对码头结构基频的影响,最后结合码头的工况对码头结构的动力安全性进行评价。     

强夯法在码头驳岸地基加固中的应用

讨论两个不同土磁的码头驳岸地基－块石土高填地基及软土回填地基的强夯加固试验。通过现场测试及强夯加固效果检测表明，只要合理地确定施工参数和掌握施工工艺，强夯法加固码头驳岸软土地基及高填方回填土地基是可以达到理想的加固效果的。     

水平力在高桩码头排架中的分配系数研究

利用ANSYS有限元结构分析软件对水平力在高桩码头排架中的分配系数进行研究,着重研究纵向排架间距和排架数量对分配系数的影响。分别选取5跨、6跨、7跨、8跨、9跨和10跨6种结构段,6m,7 m,8 m,9 m和10 m共5种间距情况进行建模计算与分析。结果表明,在计算实例条件下,纵向排架间距的变化对水平力在高桩码头排架中的分配系数影响较小,最大为4.93%,而分段跨数的影响则很大,最大达49.6%。对最不利排架的水平力分配系数与现行规范中的取值进行对比分析,根据分析结果对跨数多、排架间距大的大型码头的结构分析方法提出合理化建议。     

高桩码头凹凸缝结构水平力传递的有限元计算

在高桩码头整体结构的三维有限元计算过程中,着重考虑了增加凹凸缝结构传递水平力的环节,从计算结果中发现,桩基内力结果比不考虑凹凸缝传递水平力的计算结果,无论是弯矩、剪力、扭矩和位移值均有一定程度的降低,从而达到减小桩型、节省工程造价的目的。     

高桩码头设计中波浪力计算方法的探讨

透空式高桩码头上部结构与波浪相互作用的问题非常复杂,现行规范找不到计算依据。在无规范依据情况下, 高桩码头设计时一般采用《海港码头结构设计手册》中进行波对码头上部结构作用力公式进行计算。根据设计手册相关 公式,提出了采用AutoCAD制图软件绘制理论波面的图形计算方法。并通过在AutoCAD中调整波面与码头结构断面相对位 置,分工况计算了某工程实例,供工程设计时参考。     

波浪上托力作用下高桩码头结构的动力分析

通过有限元计算软件ANSYS,对波浪上托力作用下高桩码头结构进行动力分析。研究结果表明：波浪缓变压强 作用下,采用动力计算和采用静力计算得到的码头结构各处的内力基本相同,波浪缓变压强可等效为静力来计算码头结构 内力;波浪冲击压强作用下,采用动力计算得到的码头结构内力明显小于静力计算结果,波浪冲击压作用下的高桩码头结构 宜进行动力分析;由于波浪上托力频率与码头结构自振频率相差甚远,因此其作用下的高桩码头结构不会产生共振现象。     

开孔双挡板式高桩码头透浪系数试验研究

通过不规则波作用下波浪水槽物理模型试验,对开孔双挡板式高桩码头透浪特性开展研究。将试验结果与各家公式的计算结果进行对比分析,认为规范公式并不适用于开孔双挡板式高桩码头透浪系数的计算。Kriebel公式计算结果与试验结果吻合良好。在Kriebel公式的基础上,提出了计算一定波浪条件下开孔双挡板式高桩码头透浪系数的半经验公式,可为类似条件下的工程建设提供计算透浪系数的依据。     

动力固结法在码头堆场软基加固工程中的应用

动力固结法应用于软基加固工程的关键是要确定科学合理的设计与施工参数。开展动力固结法在高地下水位工况下的现场试验研究,进行大量的现场观测与试验检测,根据试验结果深入分析两种动力组合下的软基加固效果。研究表明,动力固结法适用于依托工程,且在该工程地质条件下,4 000 kJ夯击能的有效加固深度可达10 m左右,多一遍点夯更有利于提高地基浅层的土体强度,经处理后码头堆场可满足工后沉降小于300 mm、承载力达到200 k Pa的设计要求。     

船舶撞击力作用下高桩码头的安全评估

针对高桩码头水平承载力,应用极限概率理论分析了荷载效应的统计参数;根据构件破坏准则,确定了码头破坏模式和功能函数;依托某码头实例,建立响应模型,计算其失效概率及可靠指标。分析的结果认为,船舶撞击能和船舶撞击力符合极值I型分布;高桩码头的主要破坏为桩基础的正截面受弯破坏和水平位移过大;结合某码头工程实例,利用ANSYS有限元分析软件建立结构响应模型和PDS模块,采用蒙特卡罗的方法进行可靠性分析,共进行了10万次抽样,抽样的结果显示,码头受船撞作用失效的概率为2.073 05×10-3,可靠指标为3.76,安全结构等级为2级。     

整体温差作用下高桩码头基桩内力计算方法

为研究高桩码头完建后整体温差对基桩内力的影响,结合工程实例,建立三维有限元模型,对上部平台温变规律进行分析,认为斜桩、直桩对上部平台温变约束作用均可忽略不计,平台处于自由温变状态,存在水平位移为零的温变发散中心。基于刚性平台自由温变规律,提出了考虑斜桩码头平动扭转的三维算法,三维算法的桩顶位移、内力与有限元结果接近。对于全直桩或近似对称的斜桩码头,还可简化为平动的二维算法。并给出了直桩、斜桩内力的估算简式,由估算式可知,位于发散同心圆上的直桩内力大于斜桩内力,桩顶轴力、弯矩与桩径2次、4次方成正比,桩径对温差内力的影响显著。     

在役高桩码头中低应变检测法的应用

检测桩基完整性常采用低应变检测法,对于在役高桩码头,一般需要割桩来设置激振点和安装传感器。以单根直桩为研究对象,使用ANSYS有限元软件,通过完好桩和切割桩对比分析,研究割桩导致的桩身应力损伤。计算结果显示,割桩对桩身位移影响很小,但会带来应力集中,桩身最不利截面由桩底移至割桩处,造成安全隐患。分析了水平力对应力集中及预压应力对水平承载力的影响,给出应力集中的影响范围,并提出相关建议。     

船舶撞击力在高桩码头排架中的分配研究

研究船舶撞击力在码头排架中的分配情况,确定叉桩破损原因,对结构检测评估和维修设计十分重要。影响高桩码头排架间水平力分配的因素比较复杂,文章采用物理模型和基于ANSYS有限元软件建立的数学模型对码头排架中水平力的分配进行了仿真模拟,结果表明物理模型和ANSYS有限元模型试验结果吻合较好。文章采用该有限元模型研究了原体码头的受力情况。     

波浪作用下趸船对高桩码头的受力影响

在以往研究成果的基础上,通过对不同水位波浪作用下码头前无趸船、有趸船但不与码头连接和有趸船并采用 引桥连接3种布置方案进行物理模型试验,测量了码头受到的水平力和上托力,分析了3种布置方案趸船对码头受力的不同 影响。试验结果表明：趸船和引桥的传递作用会使码头受到的水平力增大,趸船对波浪的阻碍作用会使码头受到的上托力 减小。