摩擦板支撑型高桩梁板码头设计

桩基结构设计是高桩码头设计的重点，常规高桩码头水平荷载完全由桩基本身承担，从而导致码头桩基数量多、尺度大、工程造价高。针对水平荷载导致码头桩基结构增加的难题，通过在码头后方设置摩擦板支撑系统，承担水平荷载，并利用有限元计算方法与传统高桩码头进行对比计算，揭示摩擦板支撑系统的作用机理和作用效果。结果表明，摩擦板支撑系统可大幅降低桩基内力，从而减少桩基数量、优化结构尺度、节约工程投资。     

水平荷载作用下高桩墩台结构三维有限元计算分析

高桩墩台结构承受水平荷载的能力与码头的桩基是否布置斜桩有很大的关系。寻求在相同水平力方向荷载作用下高桩墩台桩基合理布置方案及桩基选型,可充分发挥桩基承载力,不仅对工程造价、码头使用,而且对提高结构抗水平荷载的能力有着十分重要的现实意义。本文以佛山某高桩靠船墩台的标准结构桩基布置和选型为例,运用有限元计算软件Midas,对比相同水平荷载作用下,不同的桩基结构形式的内力变形,并重点讨论了水平荷载作用下码头结构的桩基受力特性,在此基础上提出码头桩基选型及布置的建议。     

洋山四期码头水工结构设计要点

洋山四期工程为全自动化集装箱港区,装卸桥荷载超出常规。码头水工结构的设计需要适应超常规的荷载和自动化工艺,特别是根据自动化装卸工艺要求,码头面层特定区域不能含有金属,以免干扰磁钉信号。针对四期工程设计条件论证码头结构形式和桩基方案,并结合工艺特点对码头主要构件设计进行创新。通过论证认为,码头适宜采用高桩梁板式结构,桩基根据覆盖层的变化分为打入桩和嵌岩桩,同时为适应超出常规的装卸桥荷载和全自动化装卸工艺,轨道梁采用深梁理论进行设计,码头面层设计中首次采用纤维增强复合材料。     

分离卸荷式板桩码头中桩基-卸荷承台结构的卸荷机理研究

分离卸荷式板桩码头结构是在传统单锚式板桩码头结构的基础上通过前墙后方埋深的桩基卸荷承台结构承担部分荷载从而实现卸荷效应。为了研究该码头结构的卸荷机理,文章通过有限元数值模拟对分离卸荷式板桩码头结构在施工过程中的承载特性进行研究,并通过对比工程原型观测数据验证模型的正确性。在此基础上,通过对比单锚式、双排桩和分离卸荷式三种板桩码头结构在相同工况下的结构内力与变形以及应变能差异,分别探究桩基卸荷承台结构的双排桩和卸荷承台结构的卸荷效应及其组合后的影响。结果表明双排桩在水平方向通过自身抗弯能力与桩土间相互作用达到对前墙的遮帘作用,而卸荷承台在竖直方向形成土压力卸荷区减小前墙荷载,此外卸荷承台与双排桩之间能相互影响,增强系统的稳定性,提高桩基卸荷承台结构的承载能力与负荷比例,达到更好的卸荷效果。     

水平荷载作用下高桩码头叉桩扭角布置研究

以湛江某高桩码头标准结构段桩基布置为例,运用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型,考虑4种水平荷载作用控制工况,对不同叉桩扭角布置方案码头桩基内力进行计算分析,讨论水平地震荷载及船舶荷载对叉桩扭角布置的影响.计算结果表明:结构横向水平位移与桩弯矩随扭角的增大而增大,结构纵向水平位移和桩弯矩随扭角的增大而减小;在纵向水平地震荷载组合工况下,码头结构位移及桩弯矩最大;综合考虑纵横向刚度的影响,本码头结构段叉桩扭角选用20°较为合理.     

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。     

预制高强混凝土薄壁钢管桩在满堂式码头中的应用

对于采用全直桩的满堂式高桩码头,在水平荷载作用下,对基桩的抗弯强度和刚度要求高。预制高强混凝土薄壁钢管桩(TSC桩)外壁为钢管桩,内壁为混凝土管桩,兼具钢管桩与混凝土管桩的优点,具有桩身抗弯能力好、刚度大、耐锤击性能好的特点,且生产效率高、施工工序简单。在某工程全直桩码头设计中,桩基选用TSC桩,较常规PHC桩灌注桩及钢管桩具有优势,可为今后类似的码头设计提供借鉴。     

堆载作用下加筋高填方边坡区桩身被动荷载研究

加筋土技术在码头陆域高填方工程中得到越来越广泛的应用,而在加筋高填方区内修筑码头桩基,在堆载作用下码头桩身的被动荷载确定是其内力与变形求解的关键因素。基于局部塑性理论,开展了堆载作用下加筋填方区桩身水平被动荷载的计算推导,并得出了桩基剩余推力及剩余水平附加应力计算方法。通过室内物理模型试验,开展了堆载作用下加筋高填方区桩身被动荷载研究,验证了理论推导计算方法的正确性。最后,通过数值模拟计算的方法,开展了不同因素下桩身被动荷载影响分析和合理桩间距研究探讨。     

高桩码头岸坡设计研究

针对高桩码头岸坡设计中的稳定性问题,对镇江港某高桩码头岸坡建立有限元模型进行分析.在高桩码头的岸坡设计中,通常没有考虑桩基的抗滑作用,所以同时建立了无桩和有桩的码头岸坡模型,进而对比分析高桩码头中桩基对岸坡稳定性的作用,从而为高桩码头岸坡设计提供依据.土体的强度准则选用的是与Mohr-Coulomb匹配的Dracker-Prager准则,运用有限元强度折减法进行计算.研究结果表明:高桩码头中桩基的存在对岸坡稳定性能起到一定的抗滑作用,但是岸坡设计时,桩对岸坡抗滑作用必须降低到规范以下,否则桩基会因为承受过大的水平推力而发生破坏.     

水平力作用下全直桩高桩码头斜撑作用影响分析

针对较大水位差作用情况下,全直桩高桩梁板式码头结构的水平荷载抵抗能力不足的问题,提出了一种斜向支撑的结构形式。采用有限元分析方法,分别对不设支撑和设置斜向支撑两种结构进行计算,对比分析其在水平力作用下结构的变形和内力特征。结果表明斜向支撑能有效的提高全直桩高桩码头的水平抗力。     

底梁式全直桩高桩码头水平力作用下的特性分析

全直桩高桩板梁式码头结构整体刚度较小,抵抗水平荷载的能力较差,为改善其不足,提出了底梁式全直桩高桩板梁码头结构型式。文中运用有限元方法,并选用非线性钢筋混凝土结构为计算模型,分别对有无底梁的全直桩高桩码头结构在水平力作用下结构的变形及内力特征进行了计算分析比较。结果表明:全直桩高桩码头结构由于设置了底梁后,结构整体刚度增大,其抗水平能力大幅度提高。     

高桩梁板式码头桩基荷载计算与施工技术

高桩码头是一种常见的码头结构型式,又可细分为桁架式、无梁板式、梁板式、及墩式,其中梁板式一般适用于水位差不大的海港码头。本文通过具体工程实例,对梁板式码头的桩基荷载计算方法和桩基施工关键技术进行了总结和归纳。     

整体卸荷式板桩码头原型观测技术

目前整体卸荷式板桩码头设计理论尚不成熟，相关规范没有涉及具体计算方法，对码头结构开展原型观测是掌握这种新型结构工作特性的一种有效方法。本文结合整体卸荷式板桩码头结构形式及主要施工工艺，开展原型观测，得到不同施工阶段前墙钢管板桩应力、土压力、深层土体位移等参数变化规律。结果表明，由于桩间距较小，板桩墙后土体受到桩基挤密作用明显，前墙板桩弯矩和承台桩基均小于设计值，沉降和码头前沿水平位移最大值均大于正常使用极限状态计算值。     

高桩码头端部排架桩基布置

高桩码头横向排架内力通常简化为平面结构进行计算，但码头端部的排架作为艏艉缆绳的受力排架或受制于相邻结构的影响，其桩基布置往往不同于其他排架，平面计算并不能准确反映端部排架的受力和变形。结合鱼山出灰码头桩基布置设计实例，采用平面计算法和空间计算法对水平荷载作用下码头结构分段端部排架不同桩基布置方案进行对比分析，得出不同计算方法及不同桩基布置下各排架桩基内力和变形计算结果的差异。结果表明，对于对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果与码头结构分段端部自由的端部排架桩基轴力结果基本相当；对于非对称性水平荷载，平面计算的桩基轴力结果普遍大于空间计算的结果；端部排架布置双排桩加强后，码头结构的位移会有一定程度减小。     

高桩码头加固改造工程计算方法对比分析

以江苏某高桩码头加固改造工程为例,分别建立平面和空间有限元模型,计算了不同荷载组合工况下改造后的码头内力情况。研究结果表明:(1)高桩码头加固改造工程按平面和空间两种计算方法在同一荷载组合情况下计算所得的桩基内力比较接近;(2)平面有限单元法将所有荷载简化后均作用在横向排架上,而空间有限元法则可根据荷载实际分布情况加载,两种计算方法对横梁内力计算结果差别较大。(3)根据平面和空间有限元计算方法的特点,对于比较重要和工程量较大的加固改造工程,建议用平面有限元法计算确定工程方案,用空间有限元法对主要构件进行内力分析与配筋。     

高桩码头桩基施工过程的质量控制与技术要点分析

高桩码头桩基施工困难大,技术含量高,若不能良好控制其施工质量,将严重影响码头作用的充分发挥。为此,文中对高桩码头桩基施工的设计要点,高桩码头桩基荷载的计算,高桩码头桩土相互作用的非线性问题,以及其施工质量及技术控制要点分析过程的质量控制与技术要点进行了简要分析。     

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。     

空间有限元模型和平面模型在高桩码头结构计算中的比较分析

本文结合南通港如皋港区通用码头工程,对其高桩梁板式码头结构分别采用平面模型(易工水运工程设计软件)和空间有限元模型(ANSYS空间有限元分析软件)进行结构计算。本文提出的空间有限元计算思路及前、后处理方法对未来高桩梁板码头的设计有一定借鉴作用。     

板桩码头前板桩组合桩基结构设计计算

目前相关规范中对前板桩组合桩基结构的设计计算尚没有统一的要求规定。本文以唐山湾国际旅游岛月岛施工临时码头项目为例,首先对前板桩组合桩基结构有限元模型桩底约束形式进行了讨论,其次根据桩参数变化对桩身最大弯矩的影响规律提出了优先调整后排桩间距的设计原则,最后结合前板桩组合桩基结构的使用特点,提出以材料屈服强度和结构位移为控制条件,最小桩长为边界条件的结构设计计算方法,该方法可供类似前板桩组合桩基结构的设计和计算参考。     

泰州靖江港区某高桩码头工程设计

通过对泰州靖江港区某码头自然条件、设计船型资料、工艺要求及荷载特点的分析,从总平面设计和水工结构设计等方面阐述码头设计内容,提出高桩梁板式结构作为码头结构方案。结合长江下游码头设计中船型众多、水位差较大、码头前沿面层开孔较多、桩基形式多样且沉桩需考虑水深因素等特点,详细介绍了高桩码头的结构设计重点和要点。并对高桩码头及引桥桩型选择和桩基布置、结构计算进行了分析论述。