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分离卸荷式板桩码头工作性状的静力分析

水运工程 2015年第7期 92-97页

作者：安杰晶王琴芬巫飞汪啸陈达河海大学江苏南京210098 中交第四航务勘察设计院有限公司广东广州510230

分离卸荷式板桩码头,作为近年来一种新型码头结构形式,在保持传统板桩码头优势的同时,可适用于深水泊位。目前,对其工作性状和工作机理的理论研究还不够成熟。为进一步了解其工作性状,利用有限元软件ABAQUS对某分离卸荷式板桩码头进行... 详细信息

分离卸荷式板桩码头,作为近年来一种新型码头结构形式,在保持传统板桩码头优势的同时,可适用于深水泊位。目前,对其工作性状和工作机理的理论研究还不够成熟。为进一步了解其工作性状,利用有限元软件ABAQUS对某分离卸荷式板桩码头进行有限元建模和静力分析,分析卸荷承台及群桩设置的作用及工作性状,为码头设计及优化提供相关依据。

关键词：分离卸荷式板桩码头 ABAQUS 静力分析

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分离卸荷式板桩码头结构特性与动力响应分析

分离卸荷式板桩码头结构特性与动力响应分析

作者：孙瑶哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

板桩码头是一种施工方便,结构灵活多样的码头结构型式。为推动板桩码头更好更快发展,解决板桩码头结构向深水化发展的需求,近年来一种新型的板桩码头结构型式——分离卸荷式板桩码头结构被应用于工程实际。本文以某深水泊位分离卸荷式... 详细信息

板桩码头是一种施工方便,结构灵活多样的码头结构型式。为推动板桩码头更好更快发展,解决板桩码头结构向深水化发展的需求,近年来一种新型的板桩码头结构型式——分离卸荷式板桩码头结构被应用于工程实际。本文以某深水泊位分离卸荷式板桩码头结构为原型,采用数值模拟方法,对新型板桩码头结构施工期与运行期的结构特性与地震作用下的动力响应进行研究。本文的主要内容如下:(1)研究结构动力分析方法,总结地震动力分析中地震波的选取与输入方式,归纳动力分析边界条件方法,确定本文动力响应分析方法与研究重点。(2)建立分离卸荷式板桩码头三维数值模型,分别对码头结构开挖各阶段的施工期与施加码头面荷载的码头运行期码头前墙、锚锭墙、卸荷承台、基桩和拉杆的受力性能进行分析,给出了码头结构各构件的内力与变形规律。同时,将数值模拟结果与物理模型试验结果比对,验证了所采用的数值模拟方法的正确性。(3)分别依据改变前墙截面形式、不考虑卸荷承台、同时不考虑卸荷承台和基桩三种设计原则,建立三种对比模型,分析得到前墙、卸荷承台和基桩的工作机理,总结出增大前墙刚度,设置卸荷承台和基桩对于增强结构稳定性的相关规律,为相关工程设计提供重要依据。(4)采用固定边界,无限元边界和粘弹性边界三种边界方法,模拟地震作用下分离卸荷式板桩码头的动力响应,分析总结不同边界设置方法码头结构的受力特征,得到固定边界可作为保守计算方法,而无限元边界同时具有准确性与经济性的优点。(5)采用无限元边界方法,研究码头结构在不同类型和不同强度地震波作用下的动力响应,总结不同结构不同位置的水平加速度与位移变化规律,得到地震波强度与地震波能量密度对码头结构产生不同的影响,为新型板桩码头工程结构抗震设计提供参考。

关键词：分离卸荷式板桩码头结构特性地震动力边界方法数值模拟

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分离卸荷式板桩码头结构受力分析及优化研究

分离卸荷式板桩码头结构受力分析及优化研究

作者：刘延致中国海洋大学

学位级别：硕士

随着船舶吨级不断增加以及码头建设向大型化和深水化方向发展，传统板桩码头型式暴露出了新的问题：即难以满足深水码头中前板墙急剧增大的弯矩要求。为此，中交第一航务工程勘察设计院在半遮帘式和全遮帘式板桩码头型式成功应用的基础... 详细信息

随着船舶吨级不断增加以及码头建设向大型化和深水化方向发展，传统板桩码头型式暴露出了新的问题：即难以满足深水码头中前板墙急剧增大的弯矩要求。为此，中交第一航务工程勘察设计院在半遮帘式和全遮帘式板桩码头型式成功应用的基础上，提出了分离卸荷式连续墙板桩码头型式，该结构的提出和应用，对板桩码头是一次新的提升，一定程度上解决了传统板桩码头向深水化发展过程中存在的问题，不仅具有重要的应用价值，同时也具有十分重要的现实意义。分离卸荷式板桩码头与传统板桩码头的不同之处在于其前板墙后方设置了卸荷平台和灌注桩，而正是由于这些功能结构的存在，从而具备了其它码头型式无法比拟的优点，一方面，灌注桩可以依靠本身桩体强度承担桩后土体的作用力;同时由于灌注桩是间隔布置的，当港池泥面开挖时，会在灌注桩间产生土拱作用，土拱将桩间土压力传递给灌注桩，使灌注桩受力增加，从而使前板桩受力减小。另一方面由于卸荷平台的存在，使得承台上方土体自重作用于承台，并通过灌注桩传给地基土层，从而减小这部分荷载在前墙面引起的附加侧向土压力。目前，国内外对该结构的研究较少，本文基于土拱作用，卸荷作用以及双排桩理论，对分离卸荷式板桩结构的计算理论进行研究，利用有限元软件对该码头型式进行数值分析，并给出相关结构尺寸的合理值，为相关工程设计提供借鉴。首先，本文介绍了分离卸荷式板桩码头结构的组成与特点，介绍了郎肯土压力理论，库伦土压力理论，卸荷平台卸荷理论，平行墙理论，土拱理论以及双排桩的土压力分担系数法;然后结合以上理论，导出了该码头型式结构土压力的计算公式;其次，利用有限元软件ANSYS WorkBench对分离卸荷式板桩码头结构进行了建模分析，通过有限元计算结果与离心模型试验结果的对比分析，证明所建有限元模型的正确性，然后将该模型有限元计算结果与理论土压力计算结果进行对比，通过分析验证了该结构土压力计算方法的合理性。再次，利用有限元法，通过比较传统板桩码头与分离卸荷式板桩码头前墙受力状况来分析卸荷平台群桩基础的卸荷效果。最后，分别从灌注桩间距，卸荷平台宽度这两个因素对该结构进行优化，分析相关参数的影响，并给出合理的优化结果。

关键词：分离卸荷式板桩码头土压力计算数值模拟优化分析

地震特性对新型分离卸荷式板桩码头动力响应的影响

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土木工程学报 2014年第S2期47卷 247-253页

作者：谭慧明梅涛涛焦志斌河海大学江苏南京210098 南京水利科学研究院江苏南京210029

采用有限元对地震荷载作用下的新型分离卸荷式板桩码头动力响应开展研究,分析不同强度、不同类型的地震作用对分离卸荷式板桩码头结构内力的影响。计算结果表明:在不同特性地震荷载作用下,前墙-拉杆-锚碇墙和前桩-后桩-卸荷平台均能分... 详细信息

采用有限元对地震荷载作用下的新型分离卸荷式板桩码头动力响应开展研究,分析不同强度、不同类型的地震作用对分离卸荷式板桩码头结构内力的影响。计算结果表明:在不同特性地震荷载作用下,前墙-拉杆-锚碇墙和前桩-后桩-卸荷平台均能分别形成相对独立结构体系,保持整体受荷承载。结构最大值内力出现的时刻与地震加速度时程峰值的时刻是不对应的。随着地震峰值加速度的增大,各码头结构的最大内力值都有不同比例的增大,其中前墙弯矩增幅最大,锚碇墙弯矩和拉杆拉力的增幅次之,前桩和后桩的弯矩增幅最小;当地震峰值加速度相等时,Kobe波作用下的各结构最大内力放大系数总是大于El-Centro波作用时的值,结构的动力响应不仅仅与地震时程峰值大小有关,还需充分考虑频谱特性及波能密度等地震荷载特性的影响。

关键词：分离卸荷式板桩码头动力响应地震特性结构内力

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

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水道港口 2017年第1期38卷 72-79页

作者：王琰谭慧明焦志斌河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210029

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... 详细信息

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。

关键词：分离卸荷式板桩码头卸荷机理数值模拟

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分离卸荷式板桩码头数值模拟与分析

工程建设与设计 2018年第22期 106-107页

作者：王娜巫飞中国水产科学研究院渔业工程研究所北京100125 中交第四航务工程勘察设计院有限公司广州510230

利用有限元软件对分离卸荷式板桩码头结构形式进行数值模拟。结果表明,荷承台的设置对分离卸荷式板桩码头影响较大,可为工程实际提供一定的依据。

关键词：分离卸荷式板桩码头有限元影响因素

卸荷平台对分离卸荷式板桩码头中板桩力学性能的影响

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科技资讯 2015年第11期13卷 87-88页

作者：陈晨上海海事大学海洋科学与工程学院上海201306

针对板桩码头的不足而提出的新型码头结构型式——分离卸荷式板桩码头是我国首次提出的深水板桩码头。利用ABAQUS有限元软件分析分离卸荷式板桩码头结构的卸荷平台对分离卸荷式板桩码头中板桩力学性能的影响规律。结果表明:卸荷平台的... 详细信息

针对板桩码头的不足而提出的新型码头结构型式——分离卸荷式板桩码头是我国首次提出的深水板桩码头。利用ABAQUS有限元软件分析分离卸荷式板桩码头结构的卸荷平台对分离卸荷式板桩码头中板桩力学性能的影响规律。结果表明:卸荷平台的存在能有效减小前墙上部受力,而对前墙下部受力较小。前墙所受土压力随平台宽度增加并无明显的变化规律,但随卸荷平台宽度增加而有所减小。前墙研究成果可供分离卸荷式板桩码头的结构设计参考。

关键词：分离卸荷式板桩码头卸荷平台板桩力学性能 ABAQUS

分离卸荷式地下连续墙板桩码头运行初期前墙工作性状的观测与研究

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港工技术 2011年第5期48卷 26-28页

作者：于泳焦志斌葛兵唐山港口实业集团有限公司河北唐山063611 南京水利科学研究院江苏南京210029

唐山港京唐港区18#—19#泊位是我国首个采用分离卸荷式地下连续墙结构建设的深水板桩码头,是深水板桩码头结构创新相关研究的重要组成部分。通过分析研究该泊位在码头前沿疏浚期间和投入运营1 a后所进行的系统性原型测试成果,进一步了... 详细信息

唐山港京唐港区18#—19#泊位是我国首个采用分离卸荷式地下连续墙结构建设的深水板桩码头,是深水板桩码头结构创新相关研究的重要组成部分。通过分析研究该泊位在码头前沿疏浚期间和投入运营1 a后所进行的系统性原型测试成果,进一步了解和掌握码头前板桩墙的结构内力和变形情况。测试结果显示,在运营初期码头前墙的内力和变形均较小,进一步优化码头结构设计的空间取决于码头结构稳定后的内力与变形。

关键词：分离卸荷式板桩码头前墙原型观测锚碇点位移弯矩