桩群绕流阻力物理模型试验测量技术研究

由于压强差的存在和桩群表面的摩擦力,水流流过桩群时将产生绕流阻力。对于单根桩的复杂水流条件下绕流阻力的理论分析尚待进一步研究,桩群的阻力计算更显复杂,限于理论计算桩群绕流阻力的复杂程度,桩群水流阻力数值模拟和物理模拟技术仍处在概化模拟阶段。为了通过实测数据辅助研究桩群阻力概化方法,依托物理模型技术、传感器发展水平、软硬件系统集成技术而提出一整套对桩群阻力测量技术的解决方案,并分析了测量结果的合理性。     

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。     

大水位变幅水库回水变动区码头通航水流条件研究

针对大水位变幅影响下的水库变动回水区码头前沿通航水流条件问题,以在建的白鹤滩水电站坝址下游白石滩翻坝码头为例,通过二维水动力数值模拟研究方法,对大水位变幅水位进行分级,开展白石滩翻坝码头通航水流条件的影响研究,得出码头最高通航流量与分级水位呈线性的关系：码头前沿水位越高通航水流条件越好,当码头河段水位≥585 m时,在各级流量下码头前沿通航水域水流条件均满足船舶安全停靠和通航的要求,说明码头按照建成后在较高水位期间运行的设计方案是可行的。     

游艇码头定位桩桩长的确定方法

针对温州瓯江港区浮式游艇码头在接近35 m淤泥质土的地质条件下全直定位桩桩长确定和地基承载能力的问题,采用数值模拟方法,在波浪力和水流力作用下,对不同定位桩长的码头结构进行三维全尺度数值模拟分析和地基承载力校验,得到不同定位桩长的剪力和弯矩的内力分布特征、桩顶最大位移、桩身最大应力随不同桩长变化趋势。再根据定位桩自重和桩侧土极限侧摩阻力标准值确定桩底应力,与地基承载能力进行对比分析。研究表明,对于类似工程,可采用以地基承载力和桩顶位移为主、以桩身应力控制为辅助的控制方法来确定桩长。     

高桩码头停靠船舶水动力性能仿真计算

为解决高桩码头与停靠船舶相互作用的机理问题,本文以某高桩码头停靠船舶为例,对高桩码头及停靠船舶进行了数值建模,并运用CFD软件进行了仿真计算,应用VOF方法分析了船舶停靠时所受到的水流力,并得到船舶的水动力性能,为船舶停靠高桩码头时的摇晃问题和高桩码头的结构设计提供理论参考。     

海工码头斜桩观测试验研究

为了确定码头结构中的斜桩在施工期的控制条件,确保斜桩在施工期间的质量和安全,本文介绍了斜桩在波浪、水流和潮位等因素作用下的桩身受力特性的试验研究。结果表明上述因素对桩身受力特性的影响是直接的,在施工期间,不能忽视波浪、水流和潮位等因素对斜桩的影响。     

高桩码头桩梁节点连接形式对其受力状态的影响

采用数值模拟方法,通过改变高桩码头桩梁节点刚度模拟不同的连接形式,分析高桩码头桩梁节点连接形式对其水平受力状态的影响。研究指出,高桩码头桩梁节点的连接形式对其受力以及整体位移均有较大影响,并获得了全直桩码头、有斜桩码头桩顶节点连接形式对码头整体受力状态影响的一般规律,可以为码头整体承载性能的评估提供参考。     

港池开挖对遮帘式板桩码头结构影响分析

遮帘式板桩码头是近几年开发的新结构,施工经验不足。为研究港池开挖过程中码头的应力一变形,基于ANSYS计算软件,以某遮帘板桩码头为工程背景,建立码头三维有限元模型,模拟港池开挖。计算结果表明：港池开挖对码头结果侧向位移影响较大,沿桩、墙顶距呈现由大变小的规律;遮帘桩的设置,很好的改变了前墙土压力的分布,是板桩码头深水化的关键。     

高桩码头在船舶撞击力作用下的应变监测研究

为了得到合理准确地监测上海港口高桩码头的方法,用有限元软件ANSYS计算分析高桩码头在船舶撞击力作用下的应变情况。根据ANSYS分析结果得到码头结构中的大应变危险点,并在现场进行实测。实测数据与ANSYS模拟结果数据的对比表明,船撞力作用下码头受力趋势相近,各榀排架空间作用明显。     

基于随机过程的大水位差高桩码头桩身时变可靠度分析

近年来,随着三峡库区建成运行,为适应大水位差的作业环境,高桩码头在三峡库区大量出现。在设计基准期内,高桩码头的桩身结构要承受船舶桩基、水流、堆载等各种外力作用,作用力与桩身结构抗力均随时间推移不断变化,是依赖于时间参数的随即过程。本研究基于随即过程理论,考虑水位变化,船舶桩基及桩身结构抗力的随机性,应用时变可靠度理论对桩身承载力进行分析研究,可为类似问题的研究提供参考。     

库水位循环作用下架空斜坡式码头变形研究*

为研究山区河流库水位循环作用下码头结构变形特点,依托云南省富宁港一期工程,建立架空斜坡式码头三维有限元模型.以水岩相互作用为基础,重点研究库水位循环作用下架空斜坡式码头整体变形特点、桩基水平位移、桩顶沉降、挡土墙失稳模式;得到码头结构物变形发展趋势,同时预测架空斜坡式码头在库水位循环作用下的破坏方式,为进一步研究山区河流码头结构与库岸边坡相互作用及其时变特性提供基础.     

组合式深水施工平台设计与施工

为解决码头陡坡裸岩区域的稳桩问题,开展了深水平台稳桩工艺研究,通过理论计算和实践解决了平台结构设计、稳桩临时加固以及稳桩施工中的定位、提升、稳固、沉桩等技术问题,为同类型地质条件的稳桩工艺提供参考依据。     

内河大水位差架空直立式码头结构设计

大水位差架空直立式码头是出现在长江上游内河地区的一种新型码头结构型式。对该种码头的结构特点、结构型式及其适应性进行归纳，并对码头的桩基、上部结构及接岸结构等的设计和计算要点进行点评。     

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。     

船舶撞击下内河大水位差码头破坏模式研究

本研究采用ABAQUS有限元软件,主要针对内河大水位差码头在最不利工况条件下受到船舶撞击时,码头结构的受力及破坏情况进行数学模拟,得出架空直立式码头的破坏模式。数学模拟结果表明,从码头结构被撞击开始到最终破坏,要经历由弹性变形-弹塑性变形-塑性变形的过程。     

三峡水库回水变动区廖家凼码头水域条件分析

廖家凼码头2个泊位,位于长江三峡水库回水变动区河段,且受码头上游附近苦竹背石梁突嘴的影响,码头水域条件复杂。通过分析码头工程河段的河床演变、码头前水域条件及码头工程对通航条件的影响,提出分时段限制码头泊位停靠船舶的安全措施。主要结论为:码头工程河段河势航槽稳定;枯水期每年11月至次年4月底,三峡水库维持较高水位运行,码头水域条件良好,码头泊位最多可停靠2排船舶;每年5—10月,码头工程河段处于天然河道,码头水域条件较差,码头泊位最多可停靠1排船舶;发生洪水时,码头上游附近苦竹背石梁突嘴以下约100 m范围内水势流态复杂,影响码头上游泊位船舶的停靠和出港航道安全,因此,汛期6—9月,码头上游泊位禁止停靠船舶。     

金华江重力式码头三维数值模拟分析

结合金华江航道特性和现存重力式码头结构建立三维模型,通过对桩基承载特性进行研究,分析结构的稳定性。计算不同荷载状况下桩基的位移曲线和码头面板的位移曲线,分析撞击力和系缆力分别作用时对码头结构的整体受力变形的影响。     

高桩码头浮托力计算

波浪浮托力是高桩码头、墩台结构设计的重要荷载之一,通过对浮托力公式进行分析,找到浮托力与水位、板底高程之间的关系以及最大浮托力出现的位置,以便进行快捷计算。通过对现有不同的浮托力公式进行对比分析,对总浮托力是否考虑静水压强下的影响进行探讨。     

高桩码头固有频率敏感性与相关性分析

高桩码头构件众多,不同位置、程度、数量的构件损伤会对码头动力特性造成不同的影响。采用概率灵敏度分析方法,研究混凝土基桩损伤、上部结构损伤等情况下码头动力特性的变化。通过建立高桩码头有限元模型,分析不同参数对码头整体动力特性的影响,发现码头结构动力特性对土体参数、桩有效截面面积以及部分桩的弹性模量较为敏感;对横梁和纵梁的损伤并不敏感;码头前三阶自振频率的变化可以作为反映整体损伤的指标,四阶以上频率因其振型为桩自身的局部振型,其频率值仅对部分单桩损伤敏感,而对其他桩的损伤不敏感;码头前三阶频率间相关性强,三阶以上频率与前三阶频率中等强度相关。     

大水位差架空直立式码头平面框架结构水平承载力分析

针对内河高水位差架空直立式码头的结构形式,对多种荷载下的结构静力非线性响应做了数值分析,通过与室内模型试验测试数据对比,验证了分析方法的可靠性.随后对该类结构进行了大量的数值计算,得到了码头结构和桩基在不同荷载下的力学响应.分析结果表明:利用静力非线性分析方法,能够较好地分析结构受力响应的过程,同时还能发现其中的薄弱环节;在结构分析中计算各类截面塑性铰的性能,很容易判断构件是否屈服或破坏;对于该类结构,在结构优化设计时,宜分成桩1和其它桩两类,通过优化两类桩之间的联系方式使结构受力更合理.