波浪上托力作用下高桩码头结构的动力分析

通过有限元计算软件ANSYS,对波浪上托力作用下高桩码头结构进行动力分析。研究结果表明：波浪缓变压强 作用下,采用动力计算和采用静力计算得到的码头结构各处的内力基本相同,波浪缓变压强可等效为静力来计算码头结构 内力;波浪冲击压强作用下,采用动力计算得到的码头结构内力明显小于静力计算结果,波浪冲击压作用下的高桩码头结构 宜进行动力分析;由于波浪上托力频率与码头结构自振频率相差甚远,因此其作用下的高桩码头结构不会产生共振现象。     

冲击荷载作用下高桩码头结构的动力响应分析

采用数学理论推导与动力时程仿真计算相结合的方式,对靠泊船舶撞击作用下高桩码头结构的动力响应及动力放大效应进行了研究,获得了多自由度结构在单点冲击荷载作用下的动力响应公式,推荐了数值计算时船舶撞击荷载的时程曲线类型及持时,获取了船舶靠泊撞击荷载下高桩码头结构的动力放大效应规律。计算与分析结果表明:码头结构设计时船舶撞击荷载的取值应充分考虑码头结构的动力放大效应;靠泊船舶撞击下的高桩码头结构对撞击荷载的动力放大系数推荐为2.0。     

高桩码头整体现浇悬臂面板动力响应分析

高桩码头是最常用的码头结构形式之一。码头调查发现伸缩缝处整体现浇悬臂面板开裂现象十分普遍且开裂程度严重。分析悬臂面板开裂原因及其加固对策研究对码头结构安全有重要意义。文章依托天津港某典型高桩码头,结合其实际运营和荷载情况,对悬臂板在流动荷载作用下进行了动力响应分析。结果表明流动荷载是导致其开裂的主要原因。针对开裂原因相应提出采用增垫钢板的方式对整体现浇悬臂面板进行原地加固改造。数值模拟计算表明,局部增设垫钢板的方法可有效改善悬臂板的开裂状况。     

对高桩梁板码头波浪力计算的体会

从目前高桩梁板码头设计现状中存在的问题入手，说明波浪力采用不同计算方法的差异性和急待解决的迫切性，提出一个初步的计算方法和解决有关问题的途径和设想。     

波浪力对高桩码头结构的影响分析

PHC管桩具有承载力高、耐久性好、施工速度快、造价合理等优点,已被广泛应用于高桩码头基桩。尽管高桩码头(PHC)理论研究取得长足进步,但在波浪力作用下高桩码头的结构受力分析仍不够完善。本研究在工程实例的基础上,采用ANSYS软件建立高桩码头有限元模型,研究波浪力对高桩码头结构的影响,并对桩的失稳提出解决方案。     

波浪作用下趸船对高桩码头的受力影响

在以往研究成果的基础上,通过对不同水位波浪作用下码头前无趸船、有趸船但不与码头连接和有趸船并采用 引桥连接3种布置方案进行物理模型试验,测量了码头受到的水平力和上托力,分析了3种布置方案趸船对码头受力的不同 影响。试验结果表明：趸船和引桥的传递作用会使码头受到的水平力增大,趸船对波浪的阻碍作用会使码头受到的上托力 减小。     

不规则波作用下高桩码头结构面板动力响应计算分析

以物理模型试验对应的原型高桩码头单面板及整体结构为研究对象,通过有限元计算软件ABAQUS建立其有限元分析模型,并针对码头单面板及整体结构进行静动力计算,研究分析不同波浪类型、不同作用频率下码头单面板及整体结构动力响应的影响,对比分析采用不同简化荷载计算的合理性.     

离岸深水港轻型码头在波浪作用下动力响应研究

对离岸深水港轻型码头在强浪作用下的动力响应进行研究,依据JTJ 213—1998《海港水文规范》的环境条件和环境荷载规范,在考虑桩-土耦合效应下对海洋极端波况下离岸深水港轻型码头结构的动力响应进行了数值模拟;并对比了不同阻抗处理下桩柱响应与采取基岩面固结简化下的不同。研究结果表明,桩土耦合作用对于波浪尤其是不规则波作用下的桩柱响应有很大影响,考虑耦合作用时结构运动响应为岩面固结简化下的45%~65%,在不规则波作用下码头结构响应峰值远高于规则波下峰值结果,尤其不规则波的高频成分更能激发结构物的动力响应。建议在深水轻型码头结构物设计中采取更接近实际的基于两相饱和介质理论的桩基阻抗;在不规则波作用下尤其当频率较高时,不规则波中高频成分与轻型码头的固有频率接近易引起较大动力响应,在工程设计中需引起注意。     

船舶撞击高桩码头结构的动力响应分析

本文选择的研究对象为某港口两跨三榀结构与某5万吨散装货船,运用ANSYS/LS-DYNA软件构建大型散货船与高桩码头模型,模拟船舶最大安全靠向速度,通过数值模拟与仿真分析论证高桩结构的安全性,并通过研究船舶撞击结构的动力响应过程,分析能量变化,以期为高桩码头及类似结构物的设计、维护与改造等提供依据。     

波流作用下高桩码头动力响应试验研究

针对外海工程地质环境,以高桩码头为研究对象,设计波流作用下水槽试验方案,开展波流作用下高桩码头动力响应的试验研究,还原了高桩码头真实的使用环境,探讨高桩码头桩身内部响应差异,分析自由场与桩周土孔压和加速度的响应关系。结果表明：1)高桩码头各桩响应差异明显,顺波流方向桩身所受动水压力逐渐减小,桩身弯矩前排桩大于后排桩,中间桩大于两侧桩;2)面板位移和加速度呈周期性变化,扭转随波流作用逐渐减小;3)土层加速度和孔压随波流传播和埋深增加逐渐减小,群桩的存在会增大土层加速度、减小孔压;4)高桩码头设计时,应适当提高中间桩的强度,重视对表层海床土的加固。研究成果可为高桩码头的设计和维护提供一定的参考与借鉴。     

波浪作用下高桩码头前波峰面高度研究

码头前沿波峰面高度是确定高桩码头面板高程的主要参数之一,主要由码头前沿纵梁、桩帽、靠船构件等上部结构引起的反射波与入射波叠加,产生水面壅高,而高桩码头结构的桩柱间距较大,对波峰面高度影响很小.本文根据微幅波理论和波能流守恒,推导了高桩码头前沿波峰面高度近似解析解,并通过物理模型试验资料验证,理论公式计算结果具有较好的精度,可为工程设计提供科学依据.     

高桩码头在横向集中水平力作用下齿槽的受力计算

文章中论述了高桩码头在横向集中水平力作用下齿槽受力计算的方法；根据大量计算的结果，对各影响因素进行了分析；提出可在设计中采用的简便计算方法。     

定位桩式游艇码头在波浪及靠泊作用下的动力响应

游艇码头在国内是一种较新的结构形式,为便于上下游艇,游艇码头为浮动式结构,定位桩是应用较多的一种锚固形式。由于全直桩情况下水平荷载引起的位移较大,浮码头自身质量又较小,在受到简谐波浪荷载或船舶靠泊撞击的冲击荷载时,易引起码头结构的动力响应,从而增加了定位桩的内力、降低了结构安全性。在强迫动力响应理论基础上,结合有限元的方法分析定位桩式游艇码头在波浪荷载及靠泊撞击力下的动力响应,并推导出适合游艇码头结构段使用的简化计算方法,为设计工作提供了依据。     

斜向规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力

旨在研究波浪入射角对离岸式高桩码头上部结构总上托力的影响,采用物理模型试验的方法进行研究.试验结果表明,随着波浪入射角的增大,总上托力逐渐减小,并且递减逐渐减缓.引进波浪入射角折减系数分析波浪入射角变化的影响,采用非线性数据拟合方法,取90%保准率,确定规则波作用下离岸式高桩码头上部结构总上托力随波浪入射角变化计算公式,计算结果和试验值吻合良好,可为设计提供科学依据.     

基于CDEM的高桩码头承载力数值模拟

主要采用基于连续介质的离散元方法(CDEM)对高桩码头结构进行数值模拟.对CDEM方法在结构分析中应用验证可行的基础上,采用随机网格的方法对不规则抛石棱体进行模拟,根据实际的高桩码头建立数值计算模型,分析了其在不同加载条件下承载力的大小,得出码头结构破坏以及破坏程度的临界荷载.同时提取结构关键点的位移,将其与相对应的不同的加载等级进行详细分析,得出了破坏前后不同的直线型与抛物线型增长方式,为海洋工程结构的设计与分析提供了有价值的参考.     

地震作用下大型起重机与高桩码头耦合作用动力特性研究*

为了研究上部起重机对下部码头结构抗震性能的影响,基于所建立的起重机-码头整体结构的三维有限元模型,研究了不同峰值加速度以及近远场等不同地震动作用下结构的动力响应特征,分析了不同地震动作用下起重机的动力响应对下部码头结构动力特性的影响。研究表明：起重机对高桩码头结构的自振特性影响较大,使整体结构周期变长;考虑起重机时,码头桩顶弯矩极值大幅下降、剪力极值大幅下降的同时,其出现的位置也产生了明显的下移,进而将改变码头结构整体的破坏机制;近场地震动对结构的动力响应影响最大,对其弹塑性极限状态起控制作用。     

高桩码头上部结构波浪水平力试验研究

通过物理模型试验,分析纵梁迎浪面压强和上部结构总水平力,指出影响上部结构波浪水平力P的主要因素有:波高H,纵梁高度R,超高Δh,波周期T,单个波峰同时作用的纵梁根数n。根据试验资料应用因次分析法拟合出了波浪水平力包络线计算公式,并且对试验值和包络线计算值进行了比较。     

高桩码头在横向集中水平力作用下齿槽受力的简化计算

在参考文献的研究基础上，提出一些假定，推导出高桩码头在横向集中水平力作用下齿槽受力简化计算所需用的公式。由此得到的结果，其精度满足设计需求并适应多种情况。     

不规则波作用下码头结构对波浪上托力的影响

通过模型试验,对开缝板、开孔板、桩帽及靠船构件、桩基等不同码头结构的面板上波浪上托力的影响进行研究。试验结果表明,不规则波作用下面板开缝结构对波浪上托力有一定影响,开缝比较大时能相应地减小波浪力;桩帽及靠船构件的存在使得超高比较大,波浪难以冲击到面板上时,波浪上托力仍然能保持相当大的值;而面板上开孔结构、码头桩基对波浪上托力没有明确的影响。据此结果,对工程设计提出相应建议。     

高桩码头上部结构波浪冲击作用研究

波浪对码头固有的上部架构,会造成偏大冲击。高桩码头特有的上部架构,衔接着梁格面板。比对波浪冲击这一范畴的荷载,平板特有的荷载,还是偏少的。用特有规格的软件,来预设规则波特有的三维水槽。波浪对固有平板的冲击、对高桩码头特有的冲击,都能被模拟。两种构架荷载,都会随同现有的相对净空,而不断更替。调研数值表征出：梁格对上部衔接的架构,带有明晰的荷载影响。在预设的计算中,要侧重考量这一作用。