大型集装箱码头方沉箱与大圆筒结构受力特点对比

本文以20万吨级自动化集装箱码头为例,运用大型通用有限元软件,对方沉箱码头和大圆筒码头结构进行整体建模,并对码头上部结构进行局部建模,研究组合载荷下的前趾应力和胸墙内力。研究结果表明：大圆筒码头前趾基床应力大、分布不均匀;而方沉箱码头基床应力小、分布相对均匀。大圆筒码头胸墙跨度大、悬臂长、弯矩大;而方沉箱码头胸墙弯矩小,且整体分布较均匀。对于大型重力式码头,方沉箱结构相比大圆筒结构受力更为合理。     

带翼板沉箱在直立式码头结构中的应用

带翼板沉箱作为新型沉箱结构,与常规沉箱码头结构相比,可有效改善码头前波浪反射情况、减小墙后土压力、降低工程投资,采用类似结构的梳式防波堤已有实际工程案例,但是,目前带翼板沉箱在后方有回填土的直立式码头中使用较少。介绍了带翼板沉箱结构在大连松木岛件杂货码头中的应用,分析波浪以及墙后填土对梳式码头结构的作用,对沉箱翼板尺度的选取进行研究,为此类新型结构的应用提供参考。     

超大异型沉箱施工技术

大连香炉礁新建造船坞泵房,采用先预制沉箱、水上安装后进行内部施工的工艺,施工实际效果表明,应用Iventor软件建模辅助计算沉箱吃水、浮游稳定,效果显著;施工中结合工程的实际情况采用了条件不同的3个预制场依次预制超大异型沉箱、钢封门后安装改为与混凝土现浇同步进行、双钩安装超大异型沉箱等施工工艺,确保了目前国内规模最大的预制沉箱结构安全、优质、高效地施工完成,为以后超大异型沉箱的施工提供了成熟的施工技术.     

考虑实际约束的沉箱底板内力计算

沉箱为薄壁构件，沉箱外壁和隔墙厚度通常小于底板厚度，难以对底板施加有效约束，不满足现行规范的四边固结板假设。通过采用有限元模型模拟沉箱外壁和隔墙对底板的实际约束效果，分析沉箱底板内力分布规律，并与四边固结板计算结果进行对比，表明按照四边固结板计算的跨中弯矩偏小10%左右，当不存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏大25%;当存在悬臂趾板时，四边固结板计算的支座弯矩偏小，偏差程度与悬臂趾板尺度有关。相关结论对沉箱的设计具有指导意义。     

沉箱结构的有限元分析

某码头为大直径圆沉箱重力墩式结构,应用大型有限元分析软件ANSYS,对沉箱结构建立三维有限元模型,分别按考虑地基与沉箱作用和不考虑地基与沉箱作用进行计算。计算与分析结果表明,2种算法上部结构的计算结果相近,不考虑沉箱与地基共同作用的底板内力过于保守。     

大型沉箱与坐床式圆筒码头案例的造价分析与方案优化

文章对大型沉箱与坐床式圆筒码头工程案例的造价构成作了对比分析。对沉箱案例的方案优化结果表明：在安全水平相同的条件下,坐床式圆筒结构在造价上比沉箱具有较明显的优势,值得推广应用。     

重力式沉箱码头在双向振动下的地震响应有限元分析

重力式码头的抗震设计是港口水工建筑物地震响应研究的重要课题。基于ABAQUS有限元软件按照神户重力式码头PC1泊位沉箱的实际参数设计二维模型,用港岛地下32 m深处的实测地震加速度作为输入波形,考虑了码头结构-地基的相互作用、地震波的双向耦合以及无限元边界的滤波作用。研究结果表明：沉箱顶部海侧角的水平残余位移为2.53 m,竖向沉降稳定在1.11 m,与实测数据相比误差控制在1.7%之内,验证了模型的准确性;沉箱前趾与后踵周围地基土体已经发生塑性屈服,前趾下的地基土为应力集中区域,等效应力峰值达到0.8 MPa,是抗震设计中需要注意的部分。     

基于均匀设计的沉箱重力式码头抗滑抗倾设计及稳定性分析

目前在建或已建成的大型码头工程中,有相当一部分是沉箱重力式码头,为保持码头结构安全,需要对沉箱码头进行必要抗滑抗倾稳定性计算.以一个工程案例为例,对沉箱码头的设计荷载进行了分析并对稳定性进行了验算.可为重力式码头沉箱结构的施工和设计提供参考.     

从两个工程实例的造价对比说明大圆筒结构的优越性

从两个工程实例的造价分析比较，说明大直径钢筋混凝土圆筒结构比传统的钢筋混凝土沉箱结构具有：技术可靠、简单、价格合理 优点。圆筒结构每延米工程造价比沉箱结构省约１５％左右。     

特定条件下重力式码头结构设计优化

提出特定条件下重力式码头结构设计优化,如设置沉箱尾部结构、沉箱后倾、大圆筒设置抗倾加强结构、码头底部设置抗滑板、重力式结构设置锚碇结构等,上述结构优化设计在适用条件下具有良好的适应性和应用价值。     

开孔沉箱在日照港四期码头工程中的消浪效果研究

采用波浪整体物理模型试验方法,根据日照港石臼港区四期码头工程平面布置,针对码头结构采用实体沉箱和开孔消浪沉箱两种结构型式,测定E和ENE向港内波况和码头前波高,并在此基础上分析不同水位条件下开孔沉箱的消浪效果。结果显示,在沉箱尺寸、消浪室宽度和开孔率无法改变的前提下,消浪效果与开孔位置有很大关系。当开孔区位于静水位上、下一倍波高范围时,消浪效果最优。建议开孔区布置应尽量与规范保持一致,将开孔区布置在设计高水位附近。     

自升式钻井船插桩深度预测

论述了自升式钻井船插桩深度预测的目的、方法、局限性及提高预测准确性的措施，介绍了钻井船基础极限承载力和刺穿危险性分析方法。     

桩基建模方法对自升式钻井平台动力响应的影响

随着海洋油气开采作业水深的不断增加,海洋平台固有频率随之降低,易与相同频率成分的波浪产生共振,因此对平台动力响应特性研究是非常有必要的,而桩基模型在平台动力响应分析中发挥着关键作用。以某400英尺自升式钻井平台研究对象,基于等效建模的思想,分别建立了固支桩基、铰接桩基、线性弹簧桩基及非线性弹簧桩基四种有限元模型,并对其进行静力分析、模态分析及瞬态动力学分析,通过对比得到的振动频率、动力放大因子及波流惯性力,得出弹簧桩基模型在平台动力响应分析中的有效性及合理性结论。     

圆沉箱护岸结构波浪力试验研究

大直径圆沉箱护岸适用于水深较大的外海海域。采用物理模型试验,探究带有连接件的大直径圆沉箱压力分布的规律及影响因素,研究包括沉箱上部胸墙的位置,胸墙顶超高与波浪要素等因素。通过比较试验结果与各家水平波浪压力的理论公式,进行波浪总水平力的计算方法研究,给出合田良实公式的折减系数来拟合大直径圆沉箱护岸的波浪总水平力计算公式,供工程设计参考与进一步研究。     

与胸墙连接的沉箱外墙及隔墙内力计算模式探讨

对于大型沉箱重力式码头,沉箱外墙及隔墙的内力计算结果与计算模式的选择有关。按现行有关规范可不考虑上部胸墙对沉箱的约束。但构造要求需符合固接处理条件。结合某沉箱重力式码头工程,在考虑胸墙约束的模式下,对沉箱外墙及隔墙的内力计算．按不同模式进行对比分析,并给出相关结论和建议。     

大型沉箱起重船大吊力助浮出运技术

针对传统预制场斜坡式下水滑道末端水深不足无法满足大型沉箱下水出运的问题,研究了起重船大吊力助浮沉箱出运技术,采用理论计算与物模试验相结合的方法对沉箱吊点设置、大型钢结构吊架系统、助浮吊力与沉箱吃水和定倾高度的相关关系等进行了详细分析,提出一套全新的适用于斜坡式下水滑道沉箱出运助浮吊装系统,并成功应用于大连港大窑湾北岸配套码头工程。为现有斜坡式下水滑道预制场大吃水沉箱出运提供了成熟可靠的解决方案。     

不同沉箱结构形式防波堤对港内泊稳影响的试验研究

通过对韩国某港北防波堤工程波浪整体物理模型试验研究,分别对比了普通直立式和开孔直立式2种沉箱结构的防波堤对港内泊稳条件的掩护效果。试验采用SSE、SE两个代表波向,采集并分析港内及防波堤周围水域的波高及分布。试验结果表明,采用相同入射波条件时,2种结构防波堤均可对港内形成一定程度的掩护。但由于工程海域波高较大,次生波的出现影响了泊稳条件。两方案相比,开孔沉箱结构的防波堤对拟建港区的掩护效果略好,综合比较最后推荐开孔沉箱结构的防波堤方案。     

销轴法快速拖运沉箱施工技术

采用销轴法拖运沉箱技术成功实现了陆上快速拖运沉箱,克服了围绳法拖运沉箱效率低、费用高、施工繁琐和埋设拉鼻拖运沉箱费用高、不能周转的缺点,为沉箱及其它大型混凝土预制构件的陆上拖运施工开辟了一条有效的捷径,具有广阔的推广应用空间和较大的实用价值。     

有隔墙的圆沉箱贮仓压力数值模拟计算

通过ABAQUS有限元分析软件对圆沉箱弧形仓格、扇形仓格在填料为块石或中砂时,分别进行了数值分析,并对比了数值模拟结果与现行规范矩形仓格的计算结果.分析表明有限元模型计算所得的沉箱中上部水平贮仓压力比规范公式计算值偏小,仓格底部模拟值大于规范公式计算值.工程设计中应将规范公式计算结果适当修正后采用.     

大型沉箱在烟台地区的出运下水

介绍了对原用于长江口深水航道治理二期工程施工的专用半圆沉箱安装船“安定一号”的技术改造,使之成为一艘沉箱下水专用船舶。改造后具有搭岸、座底双重功能的平潜式半潜驳,成功出运了3000吨级大型沉箱,建造了3万吨级和7万吨级集装箱泊位各一个。