基于GAP单元的窄桩台高桩码头优化设计

窄桩台高桩码头多用于老码头升级改造工程或建造空间受限的工程,桩基平台宽度较小,具有较好的经济性,但由于桩基数量较少,按照常规设计方法,其承受水平荷载的能力较差,较难适应大型化码头的船舶撞击力和装卸设备荷载。本文基于SAP 2000三维有限元软件,采用GAP单元模拟过渡板对窄桩台的水平支撑作用,提出了适当增加接岸过渡板的厚度并考虑其水平支撑作用的窄桩台高桩码头优化设计方法,通过常规设计方法和优化设计方法的有限元模型对比分析,发现优化设计可以有效降低窄桩台高桩码头的水平位移及桩基内力,该方法对今后窄桩台高桩码头的优化设计具有一定的指导作用。     

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。     

整体卸荷式板桩码头原型观测技术

目前整体卸荷式板桩码头设计理论尚不成熟，相关规范没有涉及具体计算方法，对码头结构开展原型观测是掌握这种新型结构工作特性的一种有效方法。本文结合整体卸荷式板桩码头结构形式及主要施工工艺，开展原型观测，得到不同施工阶段前墙钢管板桩应力、土压力、深层土体位移等参数变化规律。结果表明，由于桩间距较小，板桩墙后土体受到桩基挤密作用明显，前墙板桩弯矩和承台桩基均小于设计值，沉降和码头前沿水平位移最大值均大于正常使用极限状态计算值。     

前板桩高桩梁板码头升级改造技术

针对带前板桩高桩梁板码头的升级改造问题,基于旧码头耐久性检测评估结果进行升级改造研究。采用对旧码头构件破损露筋、裂缝周围混凝土凿除并重新浇筑,表面用碳纤维布加强,对Ⅲ类桩基采用补打灌注桩并与原有结构连成整体等加固措施,同时,针对前板桩高桩梁板码头的结构特点,结合升级改造后码头水深条件、靠系泊设施、使用荷载等各种因素,采用在码头后方新建10 m宽高桩平台与原码头连接成整体受力的方案,成功将原5 000吨级码头升级为30 000吨级,对类似升级改造工程具有借鉴意义。     

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。     

基于旧码头改造的钢管板桩结构静力分析

结合国内某港区散杂货泊位改造工程,对基于高桩码头改造所产生的新建钢管板桩结构进行数值分析。首先,建立数值模型,将传统板桩码头前墙结构受土压力作用的数值计算结果与理论计算结果进行比较,验证数值方法的准确性;其次,基于此数值方法建立研究土体边界选取的三维数值模型,分析土体的边界范围对码头结构应力的影响;最后,对钢管板桩结构进行运营荷载作用下的三维数值模拟,对结构的应力及位移进行分析。通过数值模拟及理论分析发现:在钢管板桩结构数值模型中,当土体边界达到60～80 m时,可以忽略土体的边界效应;在码头面设计荷载作用下,新建结构所受土压力和产生的位移小于传统的板桩码头结构。     

肋形板梁式液体化工码头桩台结构研究

针对液体化工码头桩台无有轨装卸设备荷载、竖向使用荷载小且水平荷载较大的特点,提出了肋形板梁式液体化工码头桩台结构。通过计算分析及构造处理可以得出,肋形板梁式结构是一种安全可靠、整体性好、预制安装程度高、施工快捷且造价较省的结构形式,具备良好的应用前景,可为实际工程提供一种供比选的结构形式。     

大型桩基非预应力梁板码头结构模型试验研究

通过某港口20万吨级泊位大型桩基非预应力高桩梁板码头结构的物理模型试验研究,初步分析了该码头结构构件的受力特性和码头在最不利组合荷载作用下的结构变位。     

高桩码头端部排架桩基布置

高桩码头横向排架内力通常简化为平面结构进行计算，但码头端部的排架作为艏艉缆绳的受力排架或受制于相邻结构的影响，其桩基布置往往不同于其他排架，平面计算并不能准确反映端部排架的受力和变形。结合鱼山出灰码头桩基布置设计实例，采用平面计算法和空间计算法对水平荷载作用下码头结构分段端部排架不同桩基布置方案进行对比分析，得出不同计算方法及不同桩基布置下各排架桩基内力和变形计算结果的差异。结果表明，对于对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果与码头结构分段端部自由的端部排架桩基轴力结果基本相当；对于非对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果普遍大于空间计算的结果；端部排架布置双排桩加强后，码头结构的位移会有一定程度减小。     

高桩梁板码头结构设计分析

高桩梁板码头在沉桩地基的建筑过程中有广泛的应用。高桩码头结构可分为上部结构及下部的桩基础,其结构形式随着技术的进步也在不断发展中。最为明显的是下部桩基结构中钢筋混凝土桩、钢管桩、预应力大管桩的不断升级与改进。本文采用浙江腾云物流有限公司建造的3000吨级货运码头工程作为探讨案例,对高桩梁板码头的结构设计进行探讨分析及改进方法,以供参考。