强震作用下基于美国标准的高桩码头结构分析

基于美国抗震设计标准规范ASCE/Coasts,Oceans,Ports,and Rivers Institute(COPRI)61-14Seismic Design of Piers and Wharves,结合东南亚某国高桩码头工程实例,计算高桩梁板码头在水平方向强地震作用下的内力分布规律。利用MidasCivil软件建立一个结构段的三维模型,根据工程所在地的地震设计参数,计算码头结构在强地震作用下横纵梁弯矩内力值,为其他强地震区域的涉外工程抗震设计提供参考。     

美国ASCE7-10规范在高桩码头抗震设计中的应用浅析

本文对美国ASCE7-10规范中的抗震设计进行了详细介绍,分析了抗震设计中的关键参数;以印尼某高桩码头为例,建立了高桩码头三维有限元模型,并计算了该结构在地震工况下桩基受到的等效地震侧向力的作用,对比分析了该结构在横向以及纵向两个方向的差异,得到了一些有益结论,为涉外工程提供了有益参考。     

中科炼化码头工程墩台上托力试验研究

依托中科炼化离岸式码头工程,通过波浪物理模型试验,对码头桩基墩台底面压强和上托力进行研究。首先,在不同墩台底面相对超高条件下,分析了墩台底面波浪压强作用过程以及分布,对作用的两种压强类型(冲击压强和缓变压强)进行探讨,给出了墩台底面同步平均相对压强与墩台底面相对超高的变化关系。然后,在不同墩台底面相对超高条件下,分析了墩台上托力变化过程,并将最大相对上托力与最大相对同步压强进行比较分析。最后,将上托力试验结果与几种典型方法的计算结果进行比较。相关研究提供了深水离岸式码头的桩基墩台上托力计算依据,可供类似工程借鉴。     

水平荷载作用下高桩墩台结构三维有限元计算分析

高桩墩台结构承受水平荷载的能力与码头的桩基是否布置斜桩有很大的关系。寻求在相同水平力方向荷载作用下高桩墩台桩基合理布置方案及桩基选型,可充分发挥桩基承载力,不仅对工程造价、码头使用,而且对提高结构抗水平荷载的能力有着十分重要的现实意义。本文以佛山某高桩靠船墩台的标准结构桩基布置和选型为例,运用有限元计算软件Midas,对比相同水平荷载作用下,不同的桩基结构形式的内力变形,并重点讨论了水平荷载作用下码头结构的桩基受力特性,在此基础上提出码头桩基选型及布置的建议。     

桩-土共同作用下的高桩码头抗震性能分析

高桩码头作为一种重要的码头结构形式,在我国港口码头建设中应用非常广泛,但是高桩码头一旦遭受地震荷载,其影响很大甚至产生破坏。因此,开展高桩码头结构的抗震性能分析,具有非常重要的工程实际意义。本文基于有限元方法,考虑高桩码头桩-土共同作用,对比不同桩基间距的影响和有无斜桩的影响条件下的高桩码头结构动力响应特性,分析顶部最大位移,为实际工程提供参考依据。     

LNG码头引桥墩台桩基结构选型

以广西液化天然气(LNG)码头引桥墩台桩基为研究对象,根据工程地质及岩土设计参数、工艺荷载、设计水位等主要设计条件,提出钻孔灌注桩和钢管桩两种设计方案。从桩基承载力受力、结构受力、施工工艺、工程造价、沉桩情况及检测结果等方面分析比较两种方案,得出该工程引桥墩台结构的桩基选型采用钢管桩方案设计较为合理。     

不同计算方法时高桩墩台的桩基内力分析

文章以实际工程为例,运用ANSYS三维有限元软件对高桩墩台码头进行不同计算方法下的内力对比分析,得出3种(弹性嵌固法、M法、P-Y曲线法)不同计算方法下高桩墩台结构的桩基内力值及分布情况,总结出如下结论:(1)桩身弯矩最值发生在桩头或嵌固点处,设计时注意在这些地方对桩基进行局部加强;(2)当地质资料不是很详细时,可优选采用弹性嵌固法进行计算,其计算结果对土体参数选取不太敏感。     

高烈度地震区大跨度引桥结构的应用数值模拟分析

本文提出了一种适用于高烈度地震区的大跨度引桥结构,引桥标准结构段中心设双排桩抗震墩台以提高结构的抗震能力,大跨度预应力T梁与中心墩台、两侧排架横梁之间采用固接形式以增强结构抗震的整体性.以印尼某码头工程为例,采用大型国际通用有限元软件,建立三维有限元模型进行了数值模拟,运用参数化设计语言在软件平台上进行二次开发,显著提...     

重力式码头加固改造方法分析

通过采用有限元方法对实际码头进行加固改造计算分析,根据计算结果可以看出,采用桩基-重力式的组合结构形式,可以有效减小现役码头的位移和应力,能够提升现役重力式码头的结构承载力、安全性和稳定性。因此,可以采用桩基-重力式组合结构形式对重力式码头进行结构加固改造,可以为后续类似工程提供借鉴意义。     

桩基-重力式靠船墩结构抗震特性研究

桩基-重力式码头结构作为一种具有发展前景的新型开敞式深水码头结构型式,能够结合桩基结构和沉箱结构的优点,规避两者的缺点与不足。采用无限元与有限元相耦合的方法,充分考虑材料的塑性损伤,对桩基-重力式靠船墩结构抗震特性进行研究,探索结构的薄弱区域、破坏机理和能量耗散规律。结果表明,结构敏感的动力荷载频率范围集中在2 Hz附近;地震波的入射方向对结构的地震响应存在一定影响;桩基与墩台连接部位较桩基与沉箱连接部位更易遭到破坏;通过损伤耗散确定结构的破坏方式为脆性断裂。     

基于国际标准的强震作用下高桩结构LNG码头桩基布置

LNG码头抗震等级要求高,抗震分析是高桩结构LNG码头需要重点研究的问题。按国际标准采用振型分解反应谱法,通过有限元软件,对不同桩基布置形式的高桩结构进行地震动力响应分析。结果表明不同桩基布置形式对结构自身刚度影响较大,从而改变结构自振周期,使结构承受不同的地震荷载;斜桩控制地震作用下的水平位移效果较好,但桩力偏大;对于具有多排多列的高桩墩式结构,桩基宜对称布置,同时边桩与内侧桩基可采用不同斜率来改善桩基受力分布情况。     

外海高桩码头墩台混凝土施工技术研究

高桩码头主体由桩基、上部结构组成,其中上部结构墩台混凝土施工是重要的分部工程。本文以某高桩码头墩台混凝土施工为例,分析了外海高桩码头墩台混凝土施工所面临的难点,有针对性地策划了具体的控制措施,并在实施过程中取得了良好的效果,为后续外海高桩码头墩台混凝土施工提供一定的参考。     

美国高桩码头抗震设计规范ASCE/COPRI 61-14解读

鉴于美国高桩码头结构抗震设计没有统一行业准则难以统一管理的现状，美国土木工程师协会ASCE在美国国家标准协会ANSI的授权下，以各已建港口的抗震设计准则为基础编制了ASCECOPRI 61-14《顺岸式和突堤式高桩码头抗震设计》。该规范从地震设防标准、性能要求、设计方法及构件抗震设计和构造要求等进行详细规定，涵盖近年来国际上最新的抗震研究成果，对推动高桩码头抗震设计的发展具有重要意义。为便于国内设计人员更好地理解该规范，介绍规范的编制背景以及设计理念，并结合工程经验对其各部分内容进行详细的解读和说明。同时，与国内码头抗震设计规范进行简要对比，为设计理念和方法都相对落后的国内规范进一步修订提供参考。     

超大荷载作用下码头高桩墩台原型试验与分析

介绍江苏某码头高桩墩台配套的2台800 t扒杆起重机在试车过程中,其所在高桩墩台的受力特征以及墩台变形,并通过数值仿真加以验证。试验与模拟结果表明:墩台顶板、底板及桩基的应变和墩台整体位移实测值能够反映出其在承载8.2 k N幅度45 m工况条件下的真实受力状态;通过数值模拟得到的墩台顶面、底面及桩基的应变及墩台整体位移与实测数据进行比对分析,两者基本吻合、相互验证,为高桩墩台三维设计方法提供重要依据。     

基于ANSYS/LS-DYNA的水平荷载作用下拱式纵梁码头叉桩布置研究

拱式纵梁码头作为一种适用于深海的新型码头形式,其受力特性和部件结构需进行相关计算分析。文章基于ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,通过p-y曲线理论所建立的土弹簧模拟桩土相互作用,建立了拱式纵梁码头结构三维有限元数学模型。计算并分析了船舶水平撞击力作用下,叉桩扭角角度和叉桩布置位置分别对该码头结构受力特性的影响程度。研究结果表明:设置叉桩可有效减小码头的整体水平位移,在必要工程中拱式纵梁码头设置叉桩是必要的,且叉桩扭角取15°能充分发挥码头各部件受力性能,可定为最优扭角角度;拱式纵梁码头在受到船舶撞击力作用时,基桩与墩台连接处、墩台与上部结构连接处易发生应力集中,施工时应进行局部加固处理,预防连接段的应力损伤。文章的研究成果可为拱式纵梁码头今后的实际工程应用提供依据。     

岸坡与斜坡道桩基相互作用及桩基减载措施

近年来三峡库区中由于回填形成码头岸坡造成桩基出现较大偏位的工程案例已经出现多起。结合三峡库区某码头工程实例,通过有限元计算分析岸坡与斜坡道桩基的相互作用,讨论了岸坡土体变形对桩基的影响以及桩基对岸坡稳定性的提高。对比分析了不同桩顶约束条件下的桩基受力特性,结果表明连续轨道梁与桩基形成整体框架后,桩基受力情况会有很大程度的改善并且桩身位移明显减小。针对工程实例,提出了两种岸坡桩基减载方案,并通过有限元计算分析验证了方案的有效性和合理性。     

采用碳纤维布加固的高桩码头地震响应数值模拟分析

高桩码头是我国沿海地区广泛应用的一种码头结构形式,同时也有易遭受地震破坏且难以修复的缺点。文章基于实际工程利用有限元软件ABAQUS建立高桩码头三维模型,对结构进行地震动力响应特性研究,分析碳纤维布加固前后高桩码头面板和桩基的位移、弯矩变化规律,研究碳纤维布的加固部位、加固厚度等不同加固参数对结构动力响应的影响规律。研究结果表明,碳纤维布节点加固抗震效果比较明显,在考虑经济和作用效果的前提下,存在一个最优加固厚度。     

厚软土层上高桩码头桩基修复

针对某厚软土层地基上高桩码头修复问题,对受损检测、结构受力、修复设计与施工工艺进行分析。采用有限元软件、杆件力学计算和传统桩基低应变检测,得出桩基检测范围、破坏时受力特点和破坏原因,采用现浇墩台、粘钢法方案对桩基补强修复。结论是:对于受损码头,通过计算分析结构受力特性,缩小检测范围,传统低应变检测法能很好地解决在役高桩码头桩基损伤检测难题;充分利用已破损的结构进行补强修复,减少投资;采用下钢护筒工艺,将水下粘钢法修复桩基变为水上干施工,可降低施工难度。     

基于美标的全直桩码头振型分解反应谱抗震分析

基于美标抗震计算理论,结合加勒比海地区某全直桩LNG码头为计算案例,采用振型分解反应谱法,将码头结构简化为空间墩台桩系结构。针对OBE和SSE两个设防水准对码头结构进行两个不同水平方向的地震激励,研究码头结构的自振特性以及桩基和墩台的内力、位移响应。研究表明:对于整体质量中心偏离水平刚度中心的全直桩码头,1、3阶为平扭耦合振型,2阶为平动振型,振型分解反应谱法可以适用平扭耦合计算。边桩、角桩的轴力及弯矩明显大于中间桩,陆侧桩承担较多水平地震荷载,设计时应适当加强边角桩与上部结构的连接,加强或加密陆侧桩群,合理增强水平承载力。在X、Y向地震作用下,桩基位置对应的墩台区域形成上部受拉密集区,密集区内配筋宜适当加密,一般区域内可适当减少。     

中国规范与菲律宾规范关于桩基内力计算方法初探

根据中国《水运工程抗震规范》(JTS 146-2012)[1],菲律宾规范《NSCP 2015 Vol.1》[2]和《NSCP 2015 Vol.2》[3],分别采用中国规范拟静力法、菲律宾规范拟静力法和菲律宾规范地震反应谱法三种方法计算墩台在地震作用下的桩基内力,并将计算结果进行比较,为类似工程提供参考。