ANSYS APDL在高桩码头移动荷载计算中的应用

研究了在移动荷载作用下,ANSYS在高桩码头结构计算中的应用;采用ANSYS的APDL参数化语言进行编程,建立高桩码头整体模型,对移动荷载分荷载步施加,并对结果求包络值;具体计算了轨道梁计算和门机上岸校核计算.结果表明,ANSYS APDL可以简便地应用在移动荷载作用下高桩码头结构的计算中,对实际工程计算具有一定的指导意义.     

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.     

基于现场监测数据的高桩码头结构受荷响应研究*

为完善高桩码头结构在实际复杂运营环境中的受荷响应研究,基于某高桩码头现场监测数据,结合船讯网、现场监控以及监测系统多方位信息融合技术,对高桩码头结构的受荷响应进行分析。结果表明,多方位信息融合技术能够高效准确地判断并识别船舶靠泊监测节点,靠船撞击力较为符合右偏的对数正态分布;PHC管桩应力响应受码头上部岸桥荷载影响明显,同时地基土体约束使泥面下方桩基的应力响应相较于上方桩基出现滞后现象;岸桥移动过程中横纵梁应力监测数据变化明显,且对岸桥荷载作用位置较为敏感。     

码头荷载对全直桩码头分段长度的影响

对上部结构为装配整体式高桩梁板结构,规范规定结构的分段长度宜取为60~70 m,而在实际工程中,已有采用分段长度超过规范要求的案例,且运行状态良好,因此在实际工程中研究码头的合理分段长度具有重要的意义。本文采用单因素和多因素结合的方法,以均匀地质条件下全直桩码头为例,分析水平荷载、温度荷载及荷载组合情况下结构的位移和内力情况,得出影响码头分段长度的荷载控制因素为水平荷载和温度荷载,且随着结构跨度的变化,两者的主导地位发生变化。合理的码头分段长度应结合码头荷载工况,根据内力和变形来综合选取。     

高桩码头前后沿同时系靠泊ROBOT数值模拟

高桩码头前后沿同时系靠泊会增加后沿船舶撞击力,使码头结构的横向位移及桩基内力发生变化,针对其受力特点,采用ROBOT对两侧系靠泊的高桩码头受力特性和变形进行数值模拟分析,验证了ROBOT对实际工程计算的适用性。通过较为完整的荷载组合计算分析,指出:对于两侧系靠泊的高桩码头后沿撞击力的增加使码头的横向位移变大,且对直桩的弯矩和剪力影响很大,在设计中应引起足够重视。     

不同作用力下高桩码头叉桩受力分析

高桩码头结构的复杂性、桩体与土相互作用的非线性以及外力的多样性,使得桩体受力相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件,建立了高桩码头桩体与土相互作用的数值计算模型,并结合正交化试验,进行了不同荷载下码头结构受力的仿真计算,并通过数理统计分析,得到了叉桩桩顶受力随荷载改变的变化规律以及叉桩桩顶受力的极限情况,为分析高桩码头叉桩破损原因提供了参考依据。     

高桩码头结构中欧美日规范对比研究

本文以概率理论为基础的极限状态设计方法,用中国、欧洲、美国、日本规范对某典型高桩码头结构进行了计算,重点对比分析了中外规范对不同荷载分项系数以及工况组合差异,以及分析了不同规范工况组合下的桩基和上部结构内力的差异。从分析计算结果来看,中标和美标的桩基内力以及上部结构内力比较接近,欧标相比中标差别在10%以内,但日标计算结果比中标偏小20%左右。该对比研究可以为国外高桩码头工程的设计提供相关的借鉴和参考。     

离岸深水码头波浪力作用下顶高程对码头损伤的影响

针对剪胀性海洋地基,建立了地基-桩-上部结构和波浪动荷载作用的三维动力响应数值模型。将损伤本构模型应用于码头结构,分析了不同码头顶高程下码头结构和地基的动力响应规律。研究结果显示:高桩码头受到波浪冲击,相对净空ΔhH为0. 33左右时内力最大,损伤最严重;相对净空为0. 5时损伤和内力明显减小;相对净空大于0. 42时桩基内最大等效应力随顶高程增加明显减小。虽然桩基周围土层的影响范围变化不是很大,但上部结构具有较大的动力放大效应,即使是小量的地基变形量变化也可能引起上部结构内较大的破坏,因此设计时应考虑地基-桩-上部结构-波浪的相互协同作用效应。针对海洋性地基的非线性变形特性,建议建立整体模型进行分析,使设计更加科学可靠。     

堆货荷载下高桩码头结构整体安全度分析

以大型通用有限元软件ANSYS为平台,建立了高桩码头结构整体极限承载力分析的非线性有限元数值模型。将蒙特卡洛方法与有限元数值模型相结合,求取出堆载下高桩码头结构整体极限承载力的概率分布及其统计参数。以结构整体极限承载力(结构抗力)和作用荷载(作用效应)为随机变量,构建反映高桩码头结构整体安全度的功能函数,采用JC法计算结构的安全指标,建立了高桩码头结构整体安全度分析的有效方法。研究了堆货荷载下高桩码头结构损伤与尺寸型式改变对极限承载力样本概率分布与统计参数的影响,得出了堆载下高桩码头结构极限承载力概率分布为正态分布,结构损伤与尺寸型式改变对其统计参数影响不大的结论。计算表明,利用此法分析堆货荷载下高桩码头结构整体安全度简便且可行。     

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。     

高桩梁板码头结构设计中的空间有限元分析

选取湛江某高桩码头结构段为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS对高桩梁板式码头进行空间有限元分析.为了能较真实模拟码头结构的受力状态,研究和建立了多种不同的有限元模型,在相同使用荷栽组合作用下,通过多种不同模型的计算结果对比分析.找出不同计算模型作用效应的差异和受到的影响,提出较为合理的空间数值计算模型和若干建议,以供梁板高桩码头设计者参考.     

高桩码头结构地震响应分析

为了研究强震区高桩码头结构在地震动作用下结构的安全性,采用快速拉格朗日时域有限差分法进行地震时程分析,并利用FLAC3D软件进行某高桩码头数值模拟。结果表明:双向地震动作用下,码头结构产生的水平、竖直残余位移较小;平台纵梁正应力及横梁正应力幅值波动较大,但均在材料的允许强度范围之内;桩体轴力幅值变化较大,但均小于其承载力。从码头结构刚度、强度角度分析,码头结构安全可靠。     

三峡成库后直立式码头结构作用效应组合研究*

利用有限元分析软件ANSYS对三峡成库后位于长江上游变动回水区河段内一新型架空直立式码头工程进行建模.建立了考虑面板刚度的空间刚架系统的有限元模型,提取了有限元静力分析下各种荷载工况各构件的力学响应值,并利用科学计算软件MATLAB编程对数据进行组合运算,得出构件在荷载工况组合作用下各力学响应量的最不利组合值与对应组合类型.找出作为构件强度验算效应值的最大合成弯矩、最大合成剪力以及最大轴力,并通过比较分析确定出排架范围内几何尺寸相同构件中受力最不利的构件位置.     

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。     

全装配式与传统高桩码头工程造价分析

为对比全装配式与传统高桩码头的经济性,以我国首座全装配式高桩码头为研究对象,通过计算其与传统结构码头平台的各部位混凝土用量及预制率,对全装配式高桩码头平台的工程造价组成进行分析,并在直接建造成本、建设融资成本等方面与传统码头进行比较。结果表明,全装配式码头各方面的经济性均优于传统高桩码头。研究结论可为推广全装配式高桩码头提供依据。     

高桩码头维护技术评价指标与体系研究

性能退化问题是影响高桩码头使用寿命的重要因素。运营过程中的船舶撞击、岸坡变形等因素也会对结构构件造成损伤。高桩码头维护技术多种多样,但对于损伤后码头的修复与维护,目前尚无科学合理的选择方案。针对高桩码头维护技术的特点,提出常用维护技术的专项指标和评价指标,建立可实现不同维护技术在同一层次进行评价指标对比的评价体系,为高桩码头维护技术的选择和维护设计方案的制定提供指导。     

应力波在高桩码头基桩中传播数值模拟研究

结合天津港某码头工程的实桩检测资料,对应力波在高桩码头基桩中的传播特点进行数值模拟研究,得出实桩检测时高桩梁板式码头的激振位置和应力波信号接收位置。该研究分析结果,可为进一步探索高桩码头基桩完整性检测的方法提供参考。     

高桩码头构件吊装新技术

在高桩码头预制构件安装中,传统工艺一般都采用起重船施工。在某些工程中,天气恶劣、海况复杂,在利用起重船安装时,受风浪等因素的影响,施工进度缓慢,配套船机投入大、利用率低、成本大,安全风险高。主要介绍一种码头预制构件吊装技术,转水上施工为陆上施工。采用该技术安装码头预制构件,作业时间长,安装速度快,风险小,精度高,造价低,在外海无掩护海域作业时尤为明显。     

高桩码头运营期耐久性模糊评估方法*

根据高桩码头结构特点,基于层次分析法,采用模糊综合评估理论,建立了高桩码头适用的耐久性层次结构模型,给出了分层评估指标变权重和隶属函数的计算方法,提出了一套高桩码头运营期耐久性模糊综合评估方法,该方法将复杂的高桩码头耐久性评估问题层次化、定量化,可操作性强,为高桩码头耐久性评估提供了理论依据.     

复杂荷载条件下变刚度多层框架码头设计优化

以常德达门船舶有限公司吊机码头工程为例,建立多个框架码头三维有限元模型,在分析研究变刚度多层框架码头承受不同位置船舶水平撞击力下的变形特性的基础上,通过对比有无竖向斜撑、水平斜撑等方案对码头整体变形的影响,提出增加竖向斜撑而不增加水平斜撑的优化方案。该优化减少了复杂荷载条件下框架码头结构的变形,在有限的工程投资下,增加了结构的整体性,提高了结构的可靠度。