高桩码头震害分析及减震措施

基于日本宫城县冲地震和阪神大地震中高桩码头结构震害调查的结果,分析了2次地震中高桩码头出现震害的原因,探讨了其破坏机理。通过对现有高桩码头结构导入减震橡胶支座后的地震反应分析得出,采用减震支座将使桩上部固定端处的最大弯矩减小到减震前的三分之一,有利于提高高桩码头的抗震能力。     

考虑桩土相互作用高桩码头单桩地震反应

本文以唐山地震时天津地区港口高桩码头实际震害为背景，采用Ｎｏｖａｋ模型，研究桩土动力相互作用对码头单桩地震反应的影响；采用Ｐｏｕｌｏｓ差分法，考虑桩土静力相互作用，研究在地震引起岸坡永久变形作用下，码头单桩的地震反应；综合考虑桩土动、静力要互作用，研究单桩地震反应的各影响因素，分析桩的不同破坏形式茅坑同桩码头抗震提出建议。     

隔震与非隔震高桩码头结构的Pushover对比分析*

高桩码头叉桩刚度大,在地震作用下极易发生脆性破坏而引起码头结构的破坏,隔震技术作为提高结构抗震安全性的成熟技术,已经广泛应用于建筑、桥梁等结构中。为此,在叉桩桩顶处增加橡胶隔震支座提高码头结构的抗震安全性。以顺岸无梁板式码头为研究对象,通过SAP2000软件建立全直桩码头结构、非隔震叉桩码头结构、隔震叉桩码头结构3种有限元分析模型,进而对3种结构进行二维Pushover对比分析,对比结构的自振周期、静力Pushover曲线、塑性铰、桩身弯矩以及位移能力5个方面。结果表明,隔震叉桩码头结构具有较大的水平承载能力和位移变形能力,可以有效解决叉桩脆性破坏的问题。     

高桩码头叉桩震害分析及设计建议

为了提高我国高桩码头的抗震能力,采用ANSYS对天津市塘沽区新河外运码头进行了时程分析,重点探讨了高桩码头在不同烈度地震影响下叉桩及其承台的受力状态和震害原因,并在此基础上提出了叉桩及其承台的设计建议。     

高桩码头动力特性及地震反应

本文结合天津新港震害及新港集装箱码头强迫振动试验，提出高桩码头动力特性的分析方法和地震惯性力的计算方法：指出按单质点体系研究高桩码头动力特性不尽全面。     

强震区全直桩码头结构响应谱分析

利用有限元分析软件ANSYS,基于振型分解反应谱法对全直桩码头结构在强震下的抗震性能进行数值分析,探讨了此类结构在水平纵横向地震作用下位移和内力的变化规律。计算结果表明:全直桩码头结构的近陆侧桩承担的水平地震力最大,码头最可能发生的地震破坏为扭转剪切破坏。研究成果可为国内外强震区高桩码头结构抗震设计提供参考。     

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。     

内河架空直立式码头接岸结构的选择探讨

通过对以往发生的高桩码头震害的类型及特点的分析,并结合接岸结构的常见病害及其对码头的不利影响,针对内河架空直立式码头接岸结构的选择进行探讨,提出一种较合理的高桩码头接岸结构,以提高高桩码头的抗震能力和适用能力,减少营运期间的维护费用。     

高桩码头接岸结构中一种比较合理的处理形式

通过对过去高桩码头发生震害的类型及特点的分析,结合接岸结构连接处理中的常见病害及其对码头的不利影响,提出一种比较合理的高桩码头接岸结构处理连接形式。可提高高桩码头及接岸结构的抗震能力与适应能力,减少营运期的维护费用。     

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。     

底梁式全直桩码头结构的地震响应

底梁式全直桩码头结构是近年来在长江中上游地区应用较多的结构形式,近年来该地区常常遭受地震灾害,有必要系统研究该新型结构的抗震性能,为其抗震设计提供参考。采用经典的EI-Centro地震波,研究了底梁式全直桩结构的自振特性,以及底梁布设和地震烈度对该结构的面板和桩基位移、桩身弯矩与损伤等的影响效应。分析结果表明,底梁布设有效提高结构刚度、减小桩基内力,从而改善结构抗震能力;其次,随着地震烈度的增大,面板和桩基的响应增大、损伤加剧,底梁设置对桩基侧移的降幅也相应增大,并与桩基处泥面高度相关,桩基弯矩的最不利位置也与该泥面高度相关。     

桩基础抗震储备对桥梁结构抗震安全影响

地震中桩基础一旦发生损伤或破坏,会带来地震后桥梁安全排查困难和抢修时间长等问题,而且因基础加固难度大和加固成本高,还会严重影响灾后的恢复工作。因此,许多国家越来越重视桥梁基础的抗震储备。但是,这一理念在我国尚未得到普遍认识,导致我国桥梁桩基础结构普遍偏弱,其抗震储备低于桥墩。通过分析桥梁抗震设计原则,比较中日两国典型桥梁下部结构的配筋以及分析典型桥梁的非线性地震响应,阐述桩基础抗震储备对桥梁结构抗震安全影响。     

水平地震作用下高桩码头结构响应谱分析

以高桩码头一个结构段为研究对象,建立空间有限元模型,采用振型分解反应谱法探讨了此类结构在水平地震作用下的响应,对不同地震方向作用下码头桩基内力变化进行分析。计算结果表明:结构在纵向水平地震作用下叉桩桩顶弯矩明显大于横向水平地震作用下的桩顶弯矩;当码头桩基布置对纵轴不对称时,纵向水平地震作用下桩的扭矩较大;横向地震作用下,后叉桩的轴力较大。研究结果可为高桩码头的抗震设计提供参考。     

新型钢管桩桩尖在天津港高桩码头的应用

结合天津港某高桩码头的工程实例,针对钢管桩采用不同型式桩尖时的穿透能力进行分析比较,根据静载试桩数据研究钢管桩在不同人土深度时的承载能力和半封闭桩尖的闭塞效应。试桩结果表明高桩码头采用新型桩尖的钢管桩基础,能有效缩短桩长、节省投资,在减少单桩锤击次数和缩短工期方面效果明显,可为今后钢管桩桩尖的应用提供参考。     

前板桩高桩码头结构形式的应用

提出一种适用于陆域狭窄、码头悬臂段大、地震液化条件下的前板桩高桩结构形式,主要结构特征为:前板桩选用钢管型组合钢板桩,其后结合PHC叉桩锚碇设高桩梁板结构,高桩结构后方设挡土板和减压棱体,钢板桩在极端低水位处设泄水孔;可液化的粉砂层地基土进行水下振冲密实处理。     

全直桩码头结构振型反应谱抗震分析

针对全直桩码头结构形式,以国外某码头工程为研究对象,采用振型分解反应谱法对不同水平地震方向激励进行纵横轴不对称结构动力响应分析,探讨了在不同水平地震方向作用下桩基结构位移和内力的变化规律。计算结果表明:结构平面质量中心和刚度中心不重合时,水平扭转效应对结构受力影响明显,结构地震作用及其扭转耦联振动效应可采用振型分解反应谱法计算;在水平地震作用下,全直桩码头结构的近陆侧桩承担的水平地震力最大,边桩比中间桩群承担了更多的水平地震力,设计中应重视边角桩的受力情况及调整桩基布置形式来减小扭转产生的不利影响。     

地震作用下码头钢管桩的损伤演化规律

为研究全直钢管桩码头的损伤演化规律,采用欧进萍地震损伤模型量化码头钢管桩的损伤程度,通过ABAQUS有限元软件建立码头排架结构的计算模型,分析结构在地震作用下的动力时程响应,研究码头桩基随地震时程、地震动强度的损伤演化规律。结果表明,码头各桩损伤发展主要发生在地震响应剧烈的时期,桩顶是塑性发展区域,桩基反复进入塑性状态,导致结构逐步破坏;桩基损伤值由位移项和能量项构成,位移项前期贡献较大,能量项后期贡献较大,位移损伤的占比要高于耗能损伤;各桩损伤值随地震动强度的增大呈上升趋势,由海侧向陆侧桩基的损伤逐渐增大,陆侧桩承担更大的水平地震力,是耗散地震能量的主要构件。     

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。     

菲律宾某电厂卸煤码头结构设计要点

随着我国“一带一路”倡议的实施,通常大型燃煤电厂都需要配备卸煤码头以满足厂区的煤炭运输。针对位于马尼拉湾口处的某卸煤码头结构设计问题,考虑工程区域台风季风浪条件恶劣、地震多发的自然特点,在保证结构安全和可靠性的前提下,结合中国和菲律宾当地规范对钢筋、混凝土和结构设计等方面的规定,确定适合本工程的码头结构形式、桩基形式和地震参数,并总结在台风频繁、地震多发的菲律宾进行码头设计的要点。结果表明,高桩梁板式码头结构对风浪有较好的适应性,二层系缆平台保证了船舶的安全靠泊,全直桩的灌注桩结构满足码头承重能力和结构抗震要求。     

高桩码头桩后回淤对桩的影响数值分析

以某国际集装箱码头为例,利用ABAQUS有限元分析软件,采用Mohr-coulomb准则,建立了高桩码头与土相互作用的三维数值模型。分析在不同回淤深度下对桩基的影响情况。分析结果表明:高桩码头桩后回淤对结构产生不利影响。当回淤深度大于3 m时,在距离桩顶2 m位置处,桩基的拉应力最大值大于抗裂应力,结构出现裂缝。