遮帘式板桩结构简化计算及与离心模型试验对比研究

遮帘式板桩码头是一种新型的结构型式,其主要荷载是作用于前墙的土压力,由于设置了遮帘桩与卸荷板,以至于使板桩结构受力更趋复杂化,目前没有成熟的理论和计算方法,本课题开展了离心模型试验,进行了土压力现场测验,测试了板桩结构上土压力的分布规律,并测试了遮帘式板桩结构弯矩及位移的分布规律,通过有限元数值分析,探讨了分离卸荷式板桩码头结构的受力与变形规律,数值计算结果与试验数据基本吻合,证明了简化计算方法的合理性,为遮帘式板桩码头结构的计算和工程设计提供了理论依据。     

遮帘式板桩码头结构的空间有限元法分析

着重介绍了关于遮帘式板桩码头结构空间有限元分析计算的有关内容.对于影响计算结果的主要因素土压力、拉杆处指定位移及墙底约束条件等进行了初步的分析,从数值模拟的角度考虑到全遮帘板桩这种新的结构型式的受力特点及边界条件建立了相应的计算模型,为物理模型试验及实际工程的设计打下了良好的基础.     

遮帘式板桩码头计算理论和方法

对遮帘式板桩码头新结构,目前尚无相应的计算理论和方法,本文提出了包括全遮帘式板桩结构和半遮帘式结构的计算理论和方法.     

遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用分析*

结合某工程,对遮帘板桩式接岸结构桩土相互作用进行数值分析,研究了桩土相关计算参数对桩土作用的影响。由于遮帘桩的存在,在受到后方土压力时,遮帘桩桩间土压力向两侧遮帘桩传递,这样减小了前排桩承受的土压力,产生土拱效应,提高了接岸结构的承载力。土的粘聚力与内摩擦角对桩土相互作用影响较大,随着粘聚力与内摩擦角的增加,遮帘桩荷载承担比均有所增加,最后都趋于稳定值,当粘聚力达到一定值时,内摩擦角对桩土相互作用影响较小。遮帘桩间距及遮帘桩与前板桩间距对桩土作用影响较大,只有综合考虑,才能优化码头设计。土的弹性模量、泊松比、桩土摩擦系数对桩土相互作用影响较小,在设计时可作次要因素考虑。     

港池开挖对遮帘式板桩码头结构影响分析

遮帘式板桩码头是近几年开发的新结构,施工经验不足。为研究港池开挖过程中码头的应力一变形,基于ANSYS计算软件,以某遮帘板桩码头为工程背景,建立码头三维有限元模型,模拟港池开挖。计算结果表明：港池开挖对码头结果侧向位移影响较大,沿桩、墙顶距呈现由大变小的规律;遮帘桩的设置,很好的改变了前墙土压力的分布,是板桩码头深水化的关键。     

遮帘式板桩码头研究现状及展望

遮帘式板桩码头是一种新型码头结构形式,其工作机制、结构效应、力学特性的研究越来越受到工程界的关注。文中结合实际工程情况,阐述了其工程特点、工程价值和理论意义;从土工离心模型试验和数值模拟等不同方面总结了近年来遮帘式板桩码头的研究成果,并针对遮帘式板桩码头研究中存在的不足,探讨并展望了遮帘式板桩码头今后的研究方向及思路。     

遮帘板桩码头遮帘效应作用原理分析及影响因素研究

针对遮帘板桩码头应用时间较短,研究成果较小的背景,本文基于以往的研究经验,以南通洋口港某作业区遮帘式码头为研究对象,借助ABAQUS有限元软件,通过建立有限元分析模型,分析板桩码头结构形式、遮帘桩间距等影响因素对遮帘效果的影响。研究结果显示:与单锚式码头相比,遮帘码头前墙有明显土拱效应,在相同工况下可以有效减小墙前土压力与位移值;同时,在遮帘桩间距小于临界桩间距时,墙前土压力与位移值随遮帘桩间距的改变变化幅度较小,当遮帘桩间距大于临界桩间距时,变化幅度显著上升     

遮帘式板桩码头的遮帘效果及其影响因素分析

为使遮帘桩达到更好的遮帘效果,需要对相关的影响因素进行分析,如遮帘桩与前墙的距离(桩墙间距)、遮帘桩之间的间距(桩间距)。结合工程实例,建立了有限元分析模型,通过计算前墙所受土压力及弯矩,分析了遮帘桩的遮帘效果。进一步利用有限元法分析了桩墙间距与桩间距对遮帘效果的影响。结果表明:当桩墙间距增大时土压力增大,而土压力的增幅减小;桩间距存在临界值,当桩间距小于临界值时土压力的变化很小,当桩间距超过临界值时土压力变化明显。     

遮帘式板桩码头抗震特性及设计参数研究

板桩码头是港口工程建筑物一种重要的结构形式,但受墙身高度限制,只适用于中小码头建造。遮帘桩的加入,极大地改善了前墙受力,使码头泊位大型深水化成为可能。作为一种新型的结构形式,遮帘式板桩码头抗震特性尚不清楚,地震破坏机理与变形灾变性能是抗震安全设计中需考虑的较复杂的问题。基于非线性有限元分析技术,考虑遮帘桩到前墙间距、遮帘桩长度和遮帘桩厚度等一系列抗震设计参数,研究不同参数时,遮帘式板桩码头前墙残余变形分布特征、墙身以及拉杆受力特性,阐述各设计参数下板桩码头的抗震机理和变形特性,给出各设计参数的合理抗震取值,研究结果为遮帘式板桩码头的抗震安全设计提供参考。     

遮帘式板桩码头结构原位测试研究

通过对埋设在深水遮帘式板桩码头结构内的测试元件进行位移、内力等方面的原位观测,得到板桩码头前墙、遮帘桩和锚碇墙的变形、沉降、土压力、钢筋和混凝土应力等观测数据,研究码头结构变形和内力等相关参数的变化规律,为码头结构的优化设计和正常使用提供技术支持。     

学术动态与行业信息

“半遮帘式板桩结构”和“全遮帘式板桩结构”两项专利获国家实用新型专利授权本刊从中交一航院获悉,近日,由中交一航院研发的“提高板桩墙承受能力的半遮帘式板桩结构”和“提高板桩墙承受能力的全遮帘式板桩结构”两项专利获国家实用新型专利授权。据称,半遮帘式板桩结构的实     

专利名称:适用于深水卸荷式板桩岸壁结构的概化模型设计方法

深水卸荷式板桩岸壁结构的概化模型设计方法利用弹性连杆模拟地基土与结构之间的相互作用,简化了深水卸荷式板桩岸壁结构的计算模型;将土压力分为自重土压力和超载土压力分别进行计算,且同时考虑了卸荷作用和遮帘作用,从而能够更加合理准确的计算作用于结构的土压力,依据主动土压力理论,考虑卸荷作用和遮帘作用进行前墙的土压力计算。     

卸荷式板桩码头地震液化灾害三维数值模拟

为研究卸荷式板桩码头的抗震和抗液化性能,以多孔饱和介质理论为基础,对有限元-有限差分耦合的方法进行程序化,开发可模拟砂土液化性能和土结构相互作用的数值程序,并对三维卸荷式板桩码头结构进行地震液化灾害分析。研究表明:地基砂土液化对板桩、遮帘桩和卸荷平台会造成较大的水平变形,板桩和遮帘桩上的土压力和弯矩随地震强度的增大而增大;对于所设计的新型板桩码头结构,在"板桩-遮帘桩-卸荷平台-锚桩-拉杆"共同作用下,整体结构仍是安全可靠的。     

遮帘式板桩码头原型观测技术研究

遮帘式板码头作为新型的码头结构型式尚没有完善的设计与施工规范,原型监测显得尤为重要.本文结合国际上首个全遮帘式板桩码头的原型观测实例,详细介绍了遮帘式板桩码头的原型观测技术,并对仪器的选型及安装进行了探讨,重点研究了结构侧向变形与侧向土压力的原型观测技术.研究结果对遮帘式板桩码头的原型观测方法有一定的指导意义.     

用遮帘桩型式改造三峡库区大件设备运输码头

三峡库区大件运输具有临时性、短期性的特点,大件码头的建设大都采用老码头加固改造的方式.通过对三峡库区现有码头结构特点和库区水文条件的分析,提出用遮帘桩型式的改造方案,并对改造方案的结构稳定性进行了计算分析.遮帘桩型式改造三峡库区大件运输码头,结构稳定性能够满足要求,同时结构对航道的通航能力不产生影响,是一种可以应用到三峡库区及其他山区河流水库大件运输码头改造的方案.     

遮帘式板桩码头土压力离心模型试验研究

结合设计需要,开展多组土工离心模型试验,研究了均匀砂土地基中遮帘桩与前墙距离对前墙土压力分布的影响.试验结果发现,由于遮帘桩的存在,前墙侧向土压力分布完全不同于无遮帘桩情形下的线性分布,总体平均侧压力系数小于无遮帘桩情形下的值.根据随遮帘桩与前墙距离的变化趋势,初步探讨了最佳墙桩距离这一设计参数.     

板桩码头向深水化发展的方案构思和实践--遮帘式板桩码头新结构的开发

针对板桩结构型式仅适用于中小码头建设这一长期困扰水运工程界的课题,研究开发了半遮帘式和全遮帘式板桩码头结构型式.在京唐港区2万t级板桩码头改造为5万t级泊位工程中,利用半遮帘桩减小作用于原前板桩下半部分的土压力,而且不设锚碇拉杆,取得了成功;采用全遮帘式板桩结构,又成功建设了10万t级深水泊位.经南京水利科学研究所进行离心模型试验,验证了设计是正确的.     

板桩码头向深水化发展的方案构思和实践——遮帘式板桩码头新结构的开发

针时板桩结构型式仅适用于中小码头建设这一长期困扰水运工程界的课题，研究开发了半遮帘式和全遮帘式板桩码头结构型式。在京唐港区2万t级板桩码头改造为5万t级泊住工程中，利用半遮帘桩减小作用于原前板桩下半部分的土压力，而且不设锚碇拉杆，取得了成功；采用全遮帘式板桩结构，又成功建设了10万t级深水泊位。经南京水利科学研究所进行离心模型试验，验证了设计是正确的。     

基于层合理论的海洋漂浮管帘线利用率分析研究

海洋漂浮柔性管道是连接生产平台和浮式储油轮之间的油气传输装备,它由钢丝、帘线编织层和橡胶等通过硫化工艺粘结而成,是典型的多层缠绕层合结构。论文针对帘线层加工工艺中存在的缺陷引入帘线利用率这一参数,基于层合理论推导截面各层的各向异性刚度矩阵,得到漂浮管道整体拉伸荷载与位移关系式。开展了漂浮管道拉伸试验,通过拉伸刚度试验和理论结果对比得到确定管道的帘线利用率为84.68%。进行了内压试验,并基于已得到的帘线利用率预测管道爆破压力。理论计算与试验结果两者之间的误差为3.57%。这表明引入帘线利用率参数能够很好地刻画管道加工工艺,为漂浮管的结构设计提供了有益的参考。     

盐驳泊位加深改造工程的结构设计

结合京唐港区盐驳泊位的浚深改造工程,针对原结构断面的复核、提出了全遮帘桩设计方案和两种相应的计算方法;为进一步提高断面承载能力对全遮帘桩前加短桩方案也进行了计算分析,对为保证两套板桩系统协同工作而在两道新锚碇墙之间挤密砂桩的设置等问题做了较详细的论述.文中就两套独立板桩系统对设计提出的一些新的问题提出了见解,本工程的做法对于老板桩码头的浚深改造具有较为普遍的意义.