高桩码头结构承载力检测评估的典型工程实例

既有码头结构在受到不同情况的损伤或者需要升级改造的情况下,需要对其结构承载力进行检测评估.通过对南钢旧码头结构的检测与评估的典型案例,对已建高桩码头结构承载检测评估的特点、前提条件、基本程序以及检测与评估的内容等做了详细的技术说明,为进行高桩码头检测评估提供了一套可行的分析方法.     

高桩码头异常靠泊有限元仿真模拟

船舶大型化、靠泊作业频繁、管理漏洞以及某些不可抗力因素造成异常靠泊事故时有发生。目前,码头在异常靠泊情况下的受力及位移特性尚不明确,损伤评估缺乏理论基础,为使现场检测更有针对性,利用ANSYS有限元结构分析软件建立了受损码头的数学模型,考虑了桩土间相互作用及橡胶护舷对碰撞的缓冲作用。将模型碰撞损伤结果与码头实际受损情况进行对比,简要分析了碰撞中部分结构受力极值的相对关系和位移情况。结果表明：在该碰撞实例条件下,模型运行基本可反映异常靠泊发生时高桩码头结构损伤情况。     

VSP与CT技术对在役高桩码头结构损伤的检测与应用

在役高桩码头结构检测时由于结构形式复杂、需水上作业等因素,采用传统方法难以对其进行全面损伤检测。本研究在自主研发相关仪器设备的基础上,综合采用VSP基桩测试设备与混凝土结构内部损伤CT扫描设备,对船舶撞击后的某油田钻井平台码头进行检测与评判。检测结果发现,采用VSP与CT联合检测技术,能对在役高桩码头上部结构及基桩的损伤进行准确检测,并可根据检测结果对码头上部结构与基桩的损伤程度做出科学的评价,较好地解决了在役高桩码头结构损伤全面检测的技术难题,可作为一种新型的在役码头检测手段进行应用推广。     

高桩码头结构承载力检测与评估方法

既有码头结构在受到不同情况的损伤或者需要升级改造的情况下,需要对其结构承载力进行检测评估,现有研究主要针对旧码头材料耐久性进行研究,很少涉及结构整体承载力研究。通过对大量旧码头结构的调查研究,分析了高桩码头结构常见的损坏原因,总结了高桩码头结构承载检测评估的特点,对已建高桩码头结构承载力检测与评估的前提条件、基本程序以及检测与评估的内容等做了详细的技术说明,为正确进行高桩码头检测评估提供了一套可行的分析方法。     

基于动力测试的高桩码头结构损伤识别技术研究

针对高桩码头结构损伤识别较困难,且研究深度不足的情况,本文通过现场检测、数值分析和振动测试详细分析了扬州港江都港区2#泊位的状况,并针对该工程选取某分段建立了高桩码头的空间有限元模型,提取了其动力特性,基于分析模型研究了不同损伤对动力特性的影响。     

高桩码头检测方法研究

我国已建成的码头建筑物中,有很大一部分结构损伤相当严重,其健康状况令人担忧。因此对高桩码头检测方法研究是极其有必要的。根据《港口水工建筑物检测与评估技术规范》和《港口码头结构安全性检测与评估指南》的相关规定和整理分析目前所掌握的码头构件检测资料,分析不同构件对应的检测方法,成果可为类似码头水工建筑物检测提供参考。     

基于塑性铰性能的高桩码头地震损伤分析

以高桩码头为研究对象,从塑性铰性能角度对码头的损伤特性进行分析,并根据2个实际码头结构建立模型,通过有限元软件SAP2000对结构的24种工况进行Pushover分析,研究码头结构在不同等级地震下的损伤情况,建立了基于塑性铰的码头损伤等级和位移延性损伤指数之间的对应关系。结果表明:不同烈度地震下,码头的破坏形式主要为桩基塑性铰的产生和桩顶发生一定侧向位移,上部结构从开始到最终破坏并未出现塑性铰;高烈度罕遇地震作用下,纵向的码头桩基塑性铰发展程度和位移延性损伤指数均大于横向的各对应指标,表明码头纵向刚度较小,更容易发生破坏;通过码头桩基塑性铰的性能将码头在地震作用下的损伤分为基本完好、轻微破坏、中等破坏、严重破坏、倒塌5个等级,其对应的位移延性损伤指数分别为0~0.1、0.1~0.35、0.35~0.6、0.6~0.8、0.8。     

梁板式码头检测实例及分析

梁板式码头的梁板系统底部长年处于高温、高盐、高湿的恶劣工作环境,很容易产生诸如钢筋锈蚀、混凝土胀裂、剥落等损伤,严重影响梁板式码头的安全性和耐久性.但在梁板式码头的检测和评估方面,有许多值得探讨和有待完善的地方.结合工程实例介绍2座梁板式码头的检测、评估过程,并对检测结果进行对比分析,其作法及经验可供工程界同仁参考.     

在役高桩码头结构物的检测与评估

在役高桩码头结构物的加固、修补或者升级前需要对结构物进行检测与评估。本文通过介绍检测评估的工作特点,在考虑码头老化与损伤的情况下对现有检测评估执行标准和规范进一步细化,归纳分析了适合于在役高桩码头结构物的检测评估流程和评估方法,并结合工程实例进行阐述,成果可作为其他港工结构物检测评估的参考依据。     

基于模态柔度的高桩码头桩基损伤识别

无损、快速的高桩码头桩基检测方法是工程界的研究热点.设计了高桩码头桩基动力损伤识别模型,通过有限元模拟计算和物理模型试验研究模态柔度在高桩码头损伤识别中的适用性.研究结果表明:1)在有限元模拟中模态柔度可准确识别损伤所处位置,损伤程度越大模态柔度变化越大,模态柔度变化量可定性反映结构损伤程度.2)基于试验振型得到的模态柔度可反映损伤位置,但由于测试噪声和试验误差的存在,损伤识别效果没有基于数值模拟计算理想,且不能反映损伤程度.高桩码头桩基模态柔度损伤识别的广泛应用还需要动力测试技术和模态分析技术的进一步发展.     

高桩梁板式码头撞损后的分析和修复设计

以浙江舟山某散货码头受船舶撞击后导致码头损伤的工程为例,分析码头受撞击后的受力情况,提出合理的修复码头的工程措施。同时,根据修复过程中积累的经验,为码头设计提出参考建议。     

海港码头结构健康监测

根据重力式码头、板桩码头和高桩码头的工作原理,结合近几年的码头检测资料,分别分析此三种型式码头结构的安全性和耐久性的表现特征和影响因素,提出了应予监测的指标.探讨海港码头健康监测实施方法,提出对重力式码头、板桩码头和高桩码头的结构健康监测实施方法和结构损伤诊断识别方法,并指出在海港码头健康监测方面值得进一步研究的问题.     

沿海老旧高桩码头检测与评估实例分析

水工码头通常处于恶劣自然环境下,钢筋砼易受到二氧化碳等腐蚀介质侵袭,码头在复杂受荷下因过载等原因出现裂化,影响码头结构耐久性。既有码头结构受到损伤会影响其使用性能,为掌握既有码头使用中的工作状态,需要对其安全性进行测评。根据《港口码头结构安全测评指南》相关规定,对高桩码头结构检测内容等进行技术说明,结合沿海高桩码头工程实例,对评估方法等进行阐述,为类似港口水工建筑物检测评估提供参考。     

高桩码头安全评估中桩身完整性检测比例的探讨

在役高桩码头检测评估中桩身完整性是必测项目,根据现行水运行业标准一般采用低应变反射波法,抽检数量不少于桩总数的10%或20%,且不得少于10根,当检测发现缺陷桩时,应扩大桩的抽检比例。根据多年在役高桩码头安全检测评估、尤其是交通运输部开展码头靠泊能力核查和沿海港口码头结构加固改造工作中遇到的问题,通过现行水运工程和相关行业规范的对比分析,结合桩基完整性检测割桩损伤对码头水平承载力影响计算结果,探讨了桩基完整性检测抽样比例的合理性。提出在役高桩码头安全检测应以码头桩基施工质量合格为基础,以排除运行过程中产生的安全隐患为目的。安全检测时只需考虑在役高桩码头运行年限、靠泊方式、运行环境、异常靠泊率和结构型式等运行因素,选择较不利受力以及外观检查中桩基完整性存疑的桩基作为对象进行验证检测。     

船舶撞击码头动力响应有限元分析

以3万吨级船舶以较快速度平行靠泊高桩码头为例,对不同方法计算出的最大船舶撞击力进行比较分析。应用有限元方法对船舶撞击码头的过程进行了数值模拟,根据码头结构产生的最大拉、压应力和混凝土强度破坏准则判断码头的损伤情况,由此确定码头升级改造的可行性。     

高桩码头基桩完整性检测技术研究

高桩码头在使用过程中基桩容易出现损伤,目前,国内外对于有上部结构的基桩完整性检测方法的研究成果较少。本研究通过有限元数值模拟方法,确定高桩码头基桩现场检测时最佳的击振位置和信号接收位置,并利用小波分析方法对检测信号进行处理,以确定基桩的完整性。并结合已完成的相关研究成果,对高桩码头基桩完整性检测技术进行总结。     

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。     

浙江龙门码头改造设计方案

码头在长期使用过程中,可能产生损伤和局部破损情况,需要及时分析破损原因并进行修复加固。本文以浙江龙门码头改造工程为例,根据码头检测所发现的问题,对其帽梁、桩基等进行修复加固;并结合码头现有平面布置情况,对使用过程中出现的问题进行分析,通过合理建设防撞保护设施,优化码头平面布置,增加船舶靠泊段长度,对码头现有结构进行保护,可以有效地应对船舶撞击靠船墩和系缆墩的情况,降低工程事故发生的可能,保证生产安全。本文所提出的改造、修复方案可为类似工程提供参考。     

船撞全直桩码头的损伤分析

采用集中参数模型和附加质量法分别考虑桩-土相互作用和动水压力作用,应用碰撞接触算法模拟船舶与码头碰撞效应,对全直桩码头进行了船舶撞击作用下的动力损伤分析。结果表明,考虑动水压力作用对船撞码头的碰撞力、码头位移和基桩损伤影响较小,基本可以忽略;考虑桩-土相互作用对船撞码头的位移和基桩损伤影响较大,不可忽略。同时分析了撞击位置、撞击角度和撞击速度对船撞码头结构损伤的影响。结果表明,撞击位置在码头边缘、撞击角度为90°(垂直于码头前沿)时对码头不利;撞击速度越大,码头破坏越严重。     

Echoscope水下三维声呐系统在码头连续墙检测中的应用

为了准确了解和掌握码头水下连续墙表面状态,评估其构筑物的损伤情况,利用Echoscope新型水下三维声呐系统对水下连续墙进行多角度、全方位扫测。引入中继站建立水上水下统一的检测基准,克服码头障碍物对信号的多源干扰,并利用快速去噪技术和多条带无缝拼接技术建立水下连续墙的高清晰度、高精确度的三维模型。实际应用结果表明,根据Echoscope新型水下三维声呐系统获取的点云数据所构建的三维模型可以清晰、完整地呈现码头水下连续墙的表面特征。