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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

高桩梁板与板桩复合结构对板桩码头原位升级改造思路

以东莞虎门港某1 000吨级码头原位升级改造为5万吨级码头的工程实例，通过对工程现状及存在问题的分析，提出采用高桩梁板与板桩的复合结构，将板桩墙和高桩梁板结构连成一体，形成整体卸荷式结构，有效减少作用于板桩墙的土压力，使板桩结构能满足大吨位深水码头的建造要求。论述了改造方案选型并进行结构分析计算，根据弹性理论建立有限元三维数值模型，计算结果满足工程要求。该复合结构基于特定条件下提出，结构特点鲜明，可作为类似码头升级改造工程借鉴。     

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.     

遮帘式板桩码头结构的土压力计算分析

本文利用ABAQUS有限元分析软件,针对某10万t级散货码头遮帘式板桩结构进行数值建模,对比了数值计算结果和理论结果的差异,论证了数值模型的可靠性,分析了差异产生的原因。对比分析了有遮帘存在和无遮帘存在对前墙陆侧土压力和位移的影响,数值计算结果表明,遮帘的存在可以达到减小结构受力和位移的目的。     

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.     

遮帘式板桩码头结构设计方案的优化与验证

在某大型深水泊位遮帘式板桩码头设计中,开展了大型土工离心模型试验,研究了初步设计方案中遮帘式板桩码头各构件的受力和变形情况,从而对初步设计方案进行了验证,并对原设计提出了优化。     

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     

遮帘式深水板桩码头建设实践和经验研究

介绍唐山港京唐港区在粉沙质海岸建港,采用挖入式港池布置、遮帘式板桩结构型式建设万t级深水码头的不断研究、探索和实践的发展历程.对10万t级遮帘式深水板桩码头谋划以及设计、科研、施工建设经验进行了系统总结.     

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。     

技术专利介绍

专利名称:20万吨级深水板桩岸壁结构专利类型:实用新型专利号:ZL 2016 2 0138711.X专利权人:中交第一航务工程勘察设计院有限公司技术领域:本实用新型涉及深水码头、护岸岸壁结构,是一种能适用于20万吨级泊位的20万吨级深水板桩岸壁结构。专利摘要:本实用新型提供一种20万吨级深水板桩岸壁结构,该结构包括有前墙、锚碇墙、锚碇拉杆,在所述前墙的后方设置卸荷承台,在卸荷承台的下方连接有     

新型码头结构与消浪块体研发成功

本刊从中交一航院获悉，由中交一航设计院和唐山港口投资有限公司联合完成的“遮帘式板桩码头新结构的设计与应用”和由一航院自主完成的“新型消浪块体开发与研究”两项开发成果不久前通过了专家鉴定。专家认为，遮帘式板桩码头新结构设计理念先进，结构新颖，创造了建造10万t级以上大型、深水板桩码头的条件，为原始自主创新，总体处于国际领先水平。经过离心模型试验和现场原型观测验证，专家认为“遮帘式板桩码头新结构的设计与应用”报告提出的设计理论和计算方法合理，结果可信，可用于今后该类结构的设计计算。“新型消浪块体开发与研究”推出的“双柱型”和“双联型”消浪块体，设计理念先进，块体结构新颖，为自主创新，总体上达到国际先进水平。“双柱型”消浪块体用于直立式岸壁，具有波浪作用下反射率小和结构稳定性高的优点，便于水上和陆上安装，且有较好的景观效果。