岩基上坞墙扬压力计算方法探讨

在坞墙结构计算中,坞墙基底扬压力是主要荷载之一,基底扬压力的计算对坞墙结构设计具有重要意义.通过对相关规范的分析研究,依托实际工程,着重分析和讨论了岩基上坞墙基底扬压力影响因素,提出了较合理的岩基上坞墙基底扬压力计算方法.     

固定式起重机荷载作用下扶壁码头结构内力计算研究

为了研究在固定式起重机荷载作用下的扶壁式码头结构内力计算方法,文章使用ANSYS建立了三维有限元模型,利用有限元模型计算出扶壁结构立板和底板应力,进而计算出板的弯矩。将立板与底板弯矩和规范计算值对比,根据有限元模型计算结果,对立板和底板不同方向的弯矩提出了新的简化计算模型。在固定式起重机荷载作用下,立板与底板的内力与规范的计算方法差距较大,而采用文章中提出的新的简化计算模型差距较小。     

有波浪力重力式码头稳定性可靠指标的简化计算

研究了有波浪力情况下重力式码头的抗滑、抗倾稳定性抗力和荷载效应的统计特征,提出了抗滑、抗倾稳定性可靠指标的简化计算公式,根据10个方块码头和46个沉箱码头的JC法可靠指标计算结果确定了简化计算公式和简化设计公式的参数。研究表明,波浪力占总荷载效应的比例对可靠指标的计算结果影响很大;对于同种类型的重力式码头,在相同的墙后填料情况下,抗滑、抗倾稳定性计算中抗力和荷载效应的均值系数和变异系数可视为常数;采用简化公式计算的重力式码头抗滑、抗倾稳定性可靠指标与JC法的计算结果非常接近。     

船坞桩基式坞墙的有限元分析

以双排桩为基础的桩基式坞墙是一种新型的坞墙结构,目前尚无比较成熟的计算理论,一般根据相似结构型式按单锚板桩墙结构、前板桩高桩无梁板式结构及双排桩支护结构等理论做近似计算分析。文中结合温州灵昆船舶修理所的船坞工程,借助于ANSYS有限元分析软件,建立坞墙结构的三维数值模型,根据坞内无水时的使用状态进行加载计算,得到其应力和位移的云图,并对结果进行分析,为类似的工程设计和施工提供了一定的参考依据。     

干船坞浮箱式坞门结构强度的有限元分析

对于干船坞来说,坞口部分通常处在水陆交接处,是整个船坞工程中最为关键的组成部分。坞门作为坞口工程中的重要部分,是保障干船坞正常工作的重要结构。本文对80 m干船坞的浮箱式坞门在2种极端工况下进行了有限元强度分析,结合相关规范给出边界条件的施加方法和载荷计算方法,最后对有限元计算结果进行了分析,为浮箱式坞门的设计提供了参考依据。     

游艇码头拉簧式锚碇结构设计方法

我国现行规范中，对游艇码头拉簧式锚碇结构没有提出明确的设计方法。简要介绍游艇码头拉簧锚碇结构形式及其原理，对拉簧锚碇结构的优缺点进行分析；结合游艇码头的使用要求，提出一种拉簧锚碇系统的布置方式，并对拉簧长度的计算提出要求。由于拉簧式锚碇系统结构计算的复杂性，其难以简化为二维问题手算得出结论，宜采用三维有限元分析方法。提出一种简化算法，使拉簧式锚碇系统所受竖向荷载的计算实现自平衡。     

高边墩预应力钢筋混凝土坞式闸室三维数值仿真分析

为分析研究高边墩预应力钢筋混凝土坞式闸室结构的受力性能和计算方法,以安徽省颍上船闸工程为例,采用三维空间有限元模型,模拟墙后回填施工过程,计算作用于闸墙后的土压力荷载。由此进一步分析结构的变形和应力分布。对比分析有限元计算结果与实测值可以得出,计算值与实测值接近且趋势吻合。研究表明,当合理考虑土体和闸室的相互作用,并精确模拟回填施工过程,通过三维空间有限元可有效分析预应力闸室结构的受力性能。     

坞式闸室预应力筋布置形式优化

预应力坞式闸室预应力筋可以采用多种布置形式。为使闸室达到较优的受力状态,结合一具体工程实例,依据预应力钢筋的布置原则和等效荷载原理,提出了两种坞式闸室预应力筋的合理布置形式。通过ANSYS有限元软件模拟两种布筋方案可知,不同的布筋形式下闸室结构的受力是有差异的,而合理的布置形式能有效减小闸室拉应力和变形。     

桶式基础结构土压力分布规律

桶式基础结构是一种轻型结构,适用于承载力低的淤泥质地基,其稳定计算依靠桶体与土共同作用抵抗外荷载,因此土压力是桶式基础结构稳定计算的核心内容,其分布规律和大小对计算结果起到控制作用。通过模型试验结果验证了有限元模型参数取值的合理性,从而采用有限元数值模拟的方法,探讨了波浪荷载和回填荷载作用下,不同土层产生的主被动土压力分布规律,得到位移形式对土压力大小的影响、不同土层之间相互作用引起土压力分布形态的变化、理论公式的修正系数以及施工顺序对土压力分布形态的影响。研究成果明确了不同荷载作用和土层分布对土压力的影响规律,修正了主被动土压力的传统计算公式,为桶式基础结构稳定计算奠定了一定的基础。     

大型椭圆沉箱结构侧壁内力计算

针对预制椭圆沉箱持续大型化引起的波浪荷载计算超出规范问题,对设计椭圆沉箱结构进行圆形墩柱等效简化研究,采用规范计算圆形墩柱简化结构波浪荷载与椭圆沉箱码头最大水平总波浪力及波压强的物理模型试验结果进行对比的方法,可以判断结构简化的合理性,进而对椭圆沉箱侧壁波压强设计取值进行合理选择。依据相关规范公式对椭圆沉箱侧壁内力进行计算,并与采用有限元软件计算的结果进行对比与验证,得出椭圆沉箱侧壁由波浪引起的内力的准确计算结果,为类似工程设计提供借鉴。     

高桩梁板码头按平面横向排架计算时门机荷载作用取值

通过所选模型进行高桩码头结构空间计算与简化的平面排架计算对比,分析门机不同位置时传递到所简化横梁的作用效应,从而得出门机荷载的传递分配规律及传递的经验系数。     

黏弹性人工边界在坞式闸室结构动力计算中的应用

应用ANSYS通用有限元软件编制黏弹性人工边界的计算程序,通过算例验证该计算方法的可行性。建立基于黏弹性人工边界的坞式闸室结构的动力计算模型,对坞式闸室结构进行固定边界和黏弹性边界下不同边界范围的动力计算分析。计算结果表明:与固定边界相比,黏弹性人工边界有更高的可靠性。在地震动力作用下,闸墙顶部的动力加速度响应最为明显,在闸墙底部拉应力响应最大;闸室底板下部受拉,最大拉应力值大于闸墙的最大应力;地基深度范围取值在2~3倍以上结构底宽时,结构响应已趋于稳定。     

软土地区大型船坞底板优化设计

采用PLAIXS软件分析了船坞开挖卸荷和坞墙侧限对底板承载力的影响,结果表明,目前底板设计没有考虑土体开挖的卸荷效应和坞墙的侧限效应显得过于保守。考虑桩土共同作用,用理论的方法分析了船坞底板的受力特性,得到了不同土层分布对底板沉降和土体荷载分担的影响。计算结果与有限元计算值进行对比分析,验证了该方法的正确性。     

坞式船闸闸室结构受力性态有限元研究

本文依托嘉陵江红岩子电航枢纽工程船闸相关资料,在坞式闸室结构常规计算基础之上,利用APDL语言进行编程,在ANSYS平台上开发了坞式船闸闸室结构有限元计算模块,分析了闸室及地基的应力和位移特性,并与常规计算法进行了分析比较.建模过程和研究成果为ANSYS软件在水工结构工程中的若干应用起了抛砖引玉的作用.     

大型椭圆沉箱结构侧壁内力计算

针对预制椭圆沉箱持续大型化引起的波浪荷载计算超出规范问题，对设计椭圆沉箱结构进行圆形墩柱等效简化研究，采用规范计算圆形墩柱简化结构波浪荷载与椭圆沉箱码头最大水平总波浪力及波压强的物理模型试验结果进行对比的方法，可以判断结构简化的合理性，进而对椭圆沉箱侧壁波压强设计取值进行合理选择。依据相关规范公式对椭圆沉箱侧壁内力进行计算，并与采用有限元软件计算的结果进行对比与验证，得出椭圆沉箱侧壁由波浪引起的内力的准确计算结果，为类似工程设计提供借鉴。     

关于钢筋混凝土结构主、次梁连接问题的探讨

钢筋混凝土结构物中次梁与主梁的连接方式分为铰结点和刚结点,在结构计算中简化为何种连接方式应视主、次梁的尺度和配筋情况等而定。以数值模型计算分析为基础,探讨在不同荷载作用下主、次梁节点的不同连接方式对主梁应力和变形的影响,以及主、次梁节点的协调扭转、协调扭转的零刚度等关键技术问题,可供同类型结构设计参考。     

显式和隐式方法求解防波堤可靠度的差异分析

半圆形防波堤具有稳定性高、结构简单、便于施工等优点。以往对其进行可靠度计算时,根据波高与周期,计算防波堤受到的荷载作用,将荷载作为随机变量,估计其概率分布模型,建立显式的极限状态方程,再进行求解。计算得到的波浪荷载序列对于最优分布线型的离散程度较差。采用基于隐式功能函数的防波堤可靠度分析方法,将波高和周期作为随机变量,无需计算波浪荷载这一中间序列,规避了误差的产生,简化了计算流程。分别采用隐式与显式两种方法对半圆形防波堤进行了可靠性分析。结果表明,两种方法得出的可靠度指标存在差异,这种差异是由于波浪荷载拟合时所产生的误差造成的。     

大型干船坞多锚衬砌式坞墙结构的有限元分析

在某大型干船坞设计中,对于工程地质条件好的区段,采用多锚衬砌式结构形式的坞墙,并利用大型有限元软件MSC.Marc对该结构进行了计算分析。结果表明,多锚衬砌式坞墙的整体稳定性、锚杆锚固长度以及坞墙本身的强度均可满足规范要求。该结构简单、经济、施工便利,在条件允许的地区采用具有较大的优越性。     

大型浮箱式坞门工作状态下的横稳性分析

用于现代修造船坞的钢质浮箱式坞门从早期的小型趋向大型、超大型。为了更好地进行浮箱式坞门的设计工作,根据浮箱式坞门的工作原理、结构形式和沉浮过程,结合实例分析,针对大型浮箱式坞门工作状态下的横稳心高度变化趋势进行总结,给出了横稳心高度变化的一般规律,发现坞门沉浮过程中横稳心高度的突变点及最危险的时刻,最后提出设计优化措施。     

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。