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遮帘式板桩码头地基地震液化破坏机理

地震工程学报 2015年第2期37卷 410-414页

作者：韩小凯曹雪健唐小微张西文付培帅大连理工大学建设工程学部岩土工程研究所辽宁大连116024 大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

遮帘式板桩码头作为一种新型的板桩结构型式,其抗震性能研究是设计建造过程中的重要环节。在FEM-FDM水土耦合计算的平台上引入循环弹塑性本构模型,借助FORTRAN编程软件形成饱和砂土动力液化分析的数值方法,可有效模拟饱和砂土在地震动... 详细信息

遮帘式板桩码头作为一种新型的板桩结构型式,其抗震性能研究是设计建造过程中的重要环节。在FEM-FDM水土耦合计算的平台上引入循环弹塑性本构模型,借助FORTRAN编程软件形成饱和砂土动力液化分析的数值方法,可有效模拟饱和砂土在地震动力作用下的非线性及大变形特性,同时也可模拟砂土液化流动对遮帘桩和前墙的动土压力。研究表明:地震作用下可液化土层超孔隙水压力比增长并发生较大的水平流动变形,对前墙的水平破坏大于竖向破坏;前墙剪力最大值位于海床与前墙交界处;遮帘桩剪力最大值位移与前墙底平行的位置;后拉杆拉力逐渐变大,前拉杆拉力逐渐变小。通过对板桩码头地震液化灾害的分析,可为抗震和抗液化设计提供参考依据。

关键词：遮帘式板桩码头地震液化前墙剪力

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遮帘式板桩码头力学性能分析

水运工程 2019年第7期 86-92页

作者：施忠良中交天津港湾工程设计院有限公司大连分公司

运用通用岩土工程有限元软件PLAXIS3D建立遮帘式板桩码头模型,对影响板桩码头结构受力的主要参数进行分析。结果表明:土体参数对板桩结构各构件内力和位移的影响十分显著;加固锚碇结构后方土体,有利于减小后方堆载对板桩结构的影响;剩... 详细信息

运用通用岩土工程有限元软件PLAXIS3D建立遮帘式板桩码头模型,对影响板桩码头结构受力的主要参数进行分析。结果表明:土体参数对板桩结构各构件内力和位移的影响十分显著;加固锚碇结构后方土体,有利于减小后方堆载对板桩结构的影响;剩余水压力产生的结构内力不可忽视,应采取可靠措施降低板桩码头剩余水压力;板桩码头的施工工序对构件内力起到至关重要的作用;结构内力分析应结合实际充分考虑施工工序影响,以保证结构安全。

关键词：遮帘式板桩码头 PLAXIS 3D 有限元分析结构分析

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遮帘式板桩码头原型观测技术研究

港工技术 2005年第B12期42卷 56-59页

作者：焦志斌蔡正银王剑平李景林南京水利科学研究院江苏南京210024

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... 详细信息

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。

关键词：遮帘式板桩码头地下连续墙原型观测土压力

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遮帘式板桩码头结构设计方案的优化与验证

港工技术 2006年第2期43卷 22-24页

作者：吕宁蔡正银徐光明焦志斌唐山曹妃甸实业开发有限公司唐山063200 南京水利科学研究院南京210024

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。

关键词：遮帘式板桩码头土工离心模型设计优化

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遮帘式板桩码头变形机制有限元分析

长江科学院院报 2014年第7期31卷 81-85页

作者：张昊高玉峰谭慧明刘夫江刘辰河海大学岩土工程科学研究所南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院南京210098 山东临沂水利工程总公司山东临沂276000

遮帘桩作为新型的支护结构作用在板桩码头结构上,造成常规板桩码头结构发生变形,现有的理论计算方法还不能完全反映其变形机制。借助ABAQUS通用有限元软件,结合工程实例,进行了二维及三维数值计算,计算结果表明:①对比数值计算结果与原... 详细信息

遮帘桩作为新型的支护结构作用在板桩码头结构上,造成常规板桩码头结构发生变形,现有的理论计算方法还不能完全反映其变形机制。借助ABAQUS通用有限元软件,结合工程实例,进行了二维及三维数值计算,计算结果表明:①对比数值计算结果与原型观测试验,模拟的结构变形与原型观测结果相仿,前墙上水平位移沿深度方向呈抛物线变化,而遮帘桩、锚碇墙上水平位移沿深度方向大致呈线性分布,竖向沉降与原型观测结果相似;②比较三维模型中间桩、边桩断面和原型观测上水平位移,前墙受遮帘桩影响,存在明显的遮帘效应。

关键词：遮帘式板桩码头变形机制遮帘效应三维有限元

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遮帘式板桩码头静力分析及优化设计

遮帘式板桩码头静力分析及优化设计

作者：杨亮天津大学

学位级别：硕士

板桩码头是三大码头结构型式之一,其优点是结构简单、用料省、工程造价低、施工方便、对复杂的地质条件适应性强,而且在施工过程中可以先打板桩后挖墙前港池,能大量减少挖填土方量。但是由于板桩码头是薄壁结构,抗弯能力有限,目前我国... 详细信息

板桩码头是三大码头结构型式之一,其优点是结构简单、用料省、工程造价低、施工方便、对复杂的地质条件适应性强,而且在施工过程中可以先打板桩后挖墙前港池,能大量减少挖填土方量。但是由于板桩码头是薄壁结构,抗弯能力有限,目前我国国内建成的板桩码头多数属于中小型泊位,当板桩岸壁前沿水深加大时,码头上部荷载以及土体自重产生的侧向土压力,使得板桩产生过大的弯矩,从而影响码头结构的正常使用。近年来,新开发出的遮帘式板桩码头结构,使得板桩码头结构终于可以应用于大型深水化泊位的建设。遮帘式板桩码头是在前墙后加设了一排遮帘桩,利用遮帘桩承担一部分的挡土荷载,从而减小前墙承受的土压力,所以遮帘式板桩码头前墙和遮帘桩所受到的挡土自重产生的侧向土压力,就成为了遮帘式板桩码头的研究重点。当前对遮帘式板桩码头结构的研究方法主要有土工离心模型试验、理论计算和有限元计算。本文在土工离心模式试验的基础上,针对遮帘式板桩码头桩土相互作用的特点,对其进行了理论计算和有限元计算。遮帘式板桩码头是新近开发出的新型码头结构,其还没有成熟的设计计算理论与规范。本文采用假想遮帘面建立了遮帘式板桩码头的计算方法,并借鉴双排桩支护结构的计算方法,提出了一种遮帘式板桩码头的简化计算方法。本文分别采用上述两种方法对遮帘式板桩码头的前墙土压力进行了计算,并将计算结果与土工离心模型试验结果进行了对比,验证了其可行性,然后采用简化计算方法对不同桩距情况下的前墙土压力和弯矩进行了计算。本文利用大型通用有限元分析软件ABAQUS建立有限元计算模型,采用多种工况计算对比的方式分别对不同遮帘桩与前墙桩距、不同遮帘桩长度、不同港池开挖深度的遮帘式板桩码头、双排遮帘桩式板桩码头和半遮帘式板桩码头进行了计算分析,总结了前墙和遮帘桩陆侧土压力的变化规律,从而更加全面的了解了遮帘式板桩码头的受力特性,为工程实践中设计最优化的遮帘式板桩码头结构型式提供了参考。

关键词：遮帘式板桩码头离心模型假想遮帘面 ABAQUS 有限元计算

遮帘式板桩码头结构的受力分析及合理桩间距的确定

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遮帘式板桩码头结构的受力分析及合理桩间距的确定

作者：李静中国海洋大学

学位级别：硕士

随着码头建设向深水化、大型化方向发展,板桩码头遇到了极大困难,即难以满足深水码头急剧增大的弯矩要求。遮帘式板桩码头是我国自主创新的结构型式,总体上处于国际领先水平。此结构的提出,对板桩码头是一次提升,一定程度上解决了此类... 详细信息

随着码头建设向深水化、大型化方向发展,板桩码头遇到了极大困难,即难以满足深水码头急剧增大的弯矩要求。遮帘式板桩码头是我国自主创新的结构型式,总体上处于国际领先水平。此结构的提出,对板桩码头是一次提升,一定程度上解决了此类码头向深水化发展过程中存在的问题,具有重要的现实意义。遮帘式板桩结构具有其他型式无法比拟的优点,一方面,遮帘桩承受一部分陆侧土压力,减小了作用于前板桩上的土压力,明显改善了前板桩的侧向受力状况;另一方面,由于遮帘桩是间隔布置的,当港池泥面开挖时,则会在遮帘桩间产生水平土拱,土拱将一部分土压力传递给遮帘桩,使遮帘桩受力增加,前板桩受力减小。目前,国内外对该结构的研究较少,本文基于土拱作用,对遮帘式板桩结构的受力及遮帘桩桩间距的确定进行研究,为相关工程设计提供可以借鉴的方法。首先,本文介绍了遮帘式板桩码头结构的组成与特点,总结了土压力理论发展、遮帘式板桩结构上的土压力计算方法以及结构计算方法的现状;然后结合岩土工程中卸荷土拱普遍存在的原理,利用平行墙理论和卸荷拱墙理论,并在一定程度上考虑桩土相互作用,导出了此码头结构土压力的计算公式;其次,本文总结了前人关于抗滑桩桩间距确定的研究成果,并在已有工作的基础上,基于桩间土拱作用的充分发挥,提出了一种新的较为合理的计算方法,给出了遮帘桩桩间距L,土拱高f以及拱厚t的计算公式;最后,本文结合京唐港32#泊位的地质条件,利用文中提出的桩间距计算方法,借助ANSYS有限元软件对京唐港32#泊位码头结构进行详细计算和分析,并将结果与实测值进行对比;同时,本文通过改变遮帘桩间距,从桩体位移、应力角度等方面分析间距改变对结构性状的影响,得出本文所提出的桩间距计算方法具有一定合理性的结论。

关键词：遮帘式板桩码头土拱理论桩间距数值模拟

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遮帘式板桩码头计算方法研究

遮帘式板桩码头计算方法研究

作者：陈羽天津大学

学位级别：硕士

本文考察了遮帘桩诞生的背景及研究现状,作为一种新型港工结构,遮帘板桩结构能够很好的满足板桩码头改扩建等工程需要,但桩-墙-土还有连接其间的拉杆增加了结构受力的复杂,又没有直接针对这一结构承载计算的规范,加之相邻桩之间土拱效... 详细信息

本文考察了遮帘桩诞生的背景及研究现状,作为一种新型港工结构,遮帘板桩结构能够很好的满足板桩码头改扩建等工程需要,但桩-墙-土还有连接其间的拉杆增加了结构受力的复杂,又没有直接针对这一结构承载计算的规范,加之相邻桩之间土拱效应的存在使得结构受力更为复杂,因此系统总结前人在相关领域的研究就显得尤为重要,在总结前人关于土压力计算方法和抗滑桩土拱效应研究的基础上,采用ABAQUS软件建立二维模型研究土拱效应,建立空间有限元模型研究整体结构承载特性,进一步分析桩间距和桩截面尺寸对土拱效应的影响,研究遮帘桩间距、板桩与遮帘桩间距等因素对结构承载特性的影响等。并结合工程实例分析与原型观测的结果进行了验证。二维模型的分析结果显示:桩间距对土拱效应有重要影响,表现为随间距增大,桩前土体应力和位移逐渐增大,桩后土体应力转移的比例逐渐减小,另外桩摆放不同也会有不同的遮帘效果;根据工程实例建立空间有限元模型,加了遮帘桩之后,板桩后应力及弯矩减幅较大,说明遮帘桩发挥了作用,并且随桩间距增大,板桩墙后的土压力、板桩弯矩及墙后位移逐渐增大,随着板桩与遮帘桩间距的增大,板桩后侧的应力及板桩弯矩逐渐增大,墙后位移逐渐减小。

关键词：遮帘式板桩码头土拱效应 ABAQUS 原型观测

开挖过程中遮帘式板桩码头结构变形二维数值模拟

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防灾减灾工程学报 2014年第4期34卷 505-509页

作者：张昊高玉峰吴勇信河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 河海大学岩土工程科学研究所南京210098

借助大型通用有限元软件ABAQUS,以京唐港区32#通用散货泊位为工程实例,根据现场原型观测试验,对代表性断面进行选取、简化,建立相应的二维模型进行数值模拟计算,给出了遮帘式板桩码头开挖过程中变形形式的模拟方法,并将数值模拟结果与... 详细信息

借助大型通用有限元软件ABAQUS,以京唐港区32#通用散货泊位为工程实例,根据现场原型观测试验,对代表性断面进行选取、简化,建立相应的二维模型进行数值模拟计算,给出了遮帘式板桩码头开挖过程中变形形式的模拟方法,并将数值模拟结果与现场原型观测实验数据进行了对比。研究结果表明:1在不考虑剩余水头和堆载影响的情况下,数值模拟计算的变形结果与现场原型观测的变形结果比较接近,基本可以反映这种新型结构构件在水平向与竖向的变性特性;2两者对比的结果验证了本文所提出的开挖模拟方法的合理性。

关键词：遮帘式板桩码头二维数值模拟现场原型观测变形特性