高桩码头基桩完整性检测技术研究综述

高桩码头基桩与单桩最主要的区别是其存在上部结构,上部结构存在对应力波在高桩码头基桩中的传播有明显的三维效应影响。根据国内外基桩完整性检测的研究现状,系统介绍:应力波在普通单桩与高桩码头基桩中的传播特性,以及二者的区别;高桩码头基桩完整性检测亟需解决的问题,即确定最佳的击振位置和信号接收位置;高桩码头基桩完整性检测研究的思路,包括应用有限元数值模拟和小波分析等。     

梁板式高桩码头三维数值计算分析

针对现行的高桩梁板式码头平面设计方法的不足,提出利用Ansys有限元软件对梁板式高桩码头进行三维有限元计算与分析.通过后处理能够得到码头各部分的位移、应力、应变、剪力及弯矩的详细数据,计算结果更符合工程实际,为以后梁板式高桩码头的结构设计校核提供了参考依据.     

高桩码头结构健康监测系统传感器优化布置

总结了高桩码头结构检测的研究现状,并对现有检测方法的不足进行了分析和讨论,给出了高桩码头结构健康 监测系统的基本原理。对监测系统中加速度传感器的优化布置进行了初步的研究,采用一种自适应遗传算法进行加速度传 感器的优化布置。最后通过对一个高桩码头工程的实例分析,证明该算法可用于高桩码头健康监测系统的加速度传感器优 化布置。     

高桩码头排架结构型式对比分析

本文结合某大型散货码头,利用ANSYS分别建立传统高桩码头结构和设"中直桩"的高桩码头结构型式三维模型,对比分析两种结构的受力特性。结果表明:相对传统高桩码头结构,设"中直桩"的高桩码头结构能够显著降低轨道梁下桩基的轴力和排架下各桩基的桩身弯矩,有效降低轨道梁的弯矩,而对横梁弯矩影响相对较小。     

基于BIM技术的高桩码头施工进度优化*

高桩码头工程通常规模大、专业性强、施工参与单位众多,由此导致施工信息独立、时效性差,且极大地影响工程进度,造成施工成本浪费。针对此问题,提出高桩码头工程施工进度优化算法,并结合BIM技术建立4D施工管理方法。建立高桩码头Revit模型构件库,以此构建相应码头三维信息可视化模型,再结合高桩码头施工特点,建立基于量子粒子群算法的高桩码头施工进度优化算法,将施工进度优化算法与高桩码头BIM施工模型进行有机整合,利用BIMFILM软件对施工工期信息进行施工全过程的跟踪优化和动态可视化管理。结果表明,该方法实现了高桩码头工程施工进度优化的可视化和信息化管理,所提出的动态优化算法有助于精准预测并同步优化码头施工进度安排、减少施工总成本、提高码头施工管理效率、拓宽BIM技术在水工领域的应用,具有实际推广意义。     

靠泊油轮的高桩码头抗风性能的三维数值仿真分析

为了研究高桩码头靠泊30万t油轮时的抗强风承载力,采用ANSYS APDL和ANSYS Workbench平台,分别建立不同土体模型的三维有限元实体模型。对同一高桩码头结构进行抗风承载力计算,得到两个模型多种工况下码头结构的抗风承载力计算结果。比较了不同土体模型对高桩码头抗风承载力的影响,为现有靠泊大型船舶的高桩码头的抗风承载力验算提供了参考依据。     

高桩码头被船舶撞击检测评估案例分析

高桩码头受到远大于其设计吨位的船舶靠泊撞击后，为掌握码头结构的健康技术状况并保证其后期运营安全，需要对高桩码头结构及其重要构件展开系统地检测评估工作。文章以某高桩码头受大型船只撞击后的检测评估为例，基于三维成像声呐技术、低应变法等对码头结构及其重要构件开展现场检测工作，结合三维有限元数值模拟仿真方法，对高桩码头检测内容、评估方法、处理意见进行系统性梳理。结果可为类似港口水工建筑物受外部超载作用后的检测评估工作提供依据。     

高桩梁板码头晃动原因分析及处理对策

某高桩梁板码头在运营过程中出现明显的晃动现象。采用三维有限元数值动力分析方法,取码头的1/2排架系统计算结构的自振频率,采用m法模拟桩周土对桩的约束作用,用ANSYS程序进行计算分析不同处理措施下码头第一振动频率的提高值。计算分析表明:采取抛石固桩、桩内灌注混凝土和增设钢撑后,码头第一振动频率提高10%～84%,能有效解决码头晃动问题。     

中长桩码头在胶结砂地质条件下的桩基内力和位移模拟分析

针对胶结砂特殊地质条件需要采用部分中长桩的高桩码头结构,进行了数值分析。采用Plaxis 3D岩土软件建立三维有限元模型,并通过试桩、静载试验、高应变检测等资料,率定相关岩土计算参数,对高桩码头结构进行了分析。分析结果表明,在水平荷载作用下,前排直桩采用中长桩方案时,码头结构和桩周土体的位移均在允许范围内,可满足码头的正常使用。在特殊地质条件下该工程中长桩方案的成功应用,可作为类似项目的一个参考案例。     

基于光纤Bragg光栅传感器的现役高桩码头结构健康监测系统设计与实施

目前,针对沿海港口码头健康监测技术的研究较少。文章根据沿海港口高桩码头结构特点及其所处环境的特殊性,分析了沿海高桩码头结构的受力特点,提出了高桩码头结构的健康监测指标,构建了基于光纤光栅传感器的沿海高桩码头结构的健康监测系统;并依托天津港某高桩码头前承台的标准结构段设计了相应的结构健康监测系统,提出了相应监测的实施方案、传感器选型及性能参数,给出了数据采集与传输子系统的实现技术及相关指标。     

意大利威尼斯离岸深水港自动化集装箱码头结构选型

意大利威尼斯离岸深水港项目拟在外海建设现代化全自动集装箱港区,其关键技术之一是在深厚高压缩性土体且广泛存在极软弱泥炭夹层的极不均匀和复杂地质条件下,采用何种码头结构形式才能满足全自动化集装箱码头较高的使用要求。为此,对高桩码头+组合式桩基承台驳岸结构、重力式沉箱结构和全高桩(高桩码头+高桩堆场)结构3种方案进行综合比选,并利用有限元数值模拟分析,提出采用全高桩码头结构形式。该结构形式适合工程的地质条件和使用要求,技术成熟,风险小,且投资较低。     

基于外环境变化下高桩码头的水平承载力不足及补强研究

高桩码头由于自身结构特点,对于荷载变化的适应能力较弱,尤其对于大批设计建造年代较早的高桩码头,比较容易发生破损现象.现场检测结果表明,高桩码头承受的过大水平力是导致码头结构破损的主要原因,结构破损的主要表现形式为叉桩破坏.建立了高桩码头的有限元模型,通过正交分析和敏感度分析的方法得到叉桩最不利受力工况,对叉桩的受力机理和破损形态进行了深入研究,从而奠定了补强高桩码头水平力不足的基础.对于补强加固叉桩的研究是通过分别加固桩帽和基桩本身两个方面来进行,研究结果表明外包加固桩帽只有修复作用,而加固基桩本身方有补强的效果.研究结果对维修和加固高桩码头叉桩具有较强的参考价值.     

L型布置内河框架直立式码头结构模态分析*

以重庆某平面布置为“L型”的内河框架直立式码头为依托,采用MIDAS建立空间刚架模型并进行模态分析,提取关键模态分析结构的振型特点.初步探讨其动力特性,为结构设计、振动故障诊断以及结构动态特性的优化设计提供依据.     

老旧高桩码头升级改造技术研究

我国港口在经过大规模建设期后,存在大量的老旧高桩码头。文章结合实际工程,研究老旧高桩码头升级改造技术,并对依托工程进行升级改造方案设计。通过对改造方案进行数值分析可知,改造后码头能够满足安全性要求,且改造方案可以使新老结构协调工作,保证码头结构的受力合理和变形协调。     

基于模糊层次分析法的高桩码头安全性评估

影响高桩码头安全性的因素很多。传统的高桩码头安全性评估方法主要是依靠检测结果进行定性分析,很少对其进行准确的量化评估。为了准确分析高桩码头安全性状况,本文参考桥梁安全性评估法进行研究,将安全性评估分为外观检测评估和承载能力评估,通过模糊层次分析法最终得出码头的安全等级。该方法简洁明了,能准确反映在役高桩码头的安全性状况,为码头管理及维修加固提供依据。     

基于循环波浪荷载下的码头结构损伤过程*

深水码头多处在自然条件复杂的外海,在海洋波浪循环荷载作用下,许多码头在未达到设计使用年限时便已产生严重损伤而无法使用。针对海洋波浪循环荷载作用下码头整体结构的特殊损伤情况,根据工程实际,采用ANSYS软件建立了高桩码头的地基-桩-上部结构整体有限元模型。采用损伤本构关系,建立海洋土软化系数经验公式,模拟分析了不同运行年限后码头损伤破坏规律。研究结果显示:裂纹最早从面板开始,并且裂纹逐渐向横梁底部发展;但由于地基土的软化与混凝土的软化不同步,10 a后增加的裂纹先从横梁的底部开始。因此设计时应考虑循环波浪荷载对码头桩基-上部结构的整体影响,根据实际桩基与上部结构的协同作用机理采用相应的措施,使设计更加科学可靠。     

装配式高桩码头智能化系统基础设施应用技术

针对装配式高桩码头设计建造过程中缺乏智能化系统基础设施相关研究的问题，对装配式码头智能化系统基础设施设置进行研究。通过归纳装配式高桩码头智能化系统基础设施的需求、类比装配式建筑智能化系统的设置原则，并通过工程案例分析总结预制与预埋分离、一体化协同设计的原则，提出装配式高桩码头智能化系统基础设施的设计原则和要点，从而提高装配式高桩码头智能化系统设计水平和施工质量，推动装配式全专业一体化技术的发展。     

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。     

离岸式高桩码头对后方护岸工程的影响

针对受离岸高桩码头掩护的后方护岸工程设计波浪难以确定的问题,结合实际工程,通过波浪断面物理模型和局部整体物理模型试验,研究码头工程对护岸设计波浪、越浪量和断面结构稳定性的影响。结果表明,高桩码头上部结构对后方护岸有良好的掩护效果,尤其在高水位时,消浪效果较好;受掩护良好的后方护岸工程,堤顶高程受高水位控制,可以适当降低堤顶高程;护岸结构稳定性,尤其护底、护脚块石,主要受较低水位控制,而低水位时码头对护岸的掩护效果有限,波高降低幅度很小。