架桥机在重力墩式码头预制构件安装中的应用

架桥机在道路桥梁工程中应用较为广泛,并取得了良好的经济社会效益。在码头工程中架桥机在安装构件作业过程中受水流、潮汐、波浪等自然条件影响较小,其安装效率较传统的起重船吊装工艺提高很多,总体安装成本低。本文以福建漳州LNG项目码头工程为实例,介绍架桥机在重力墩式码头上的应用[1],总结施工过程中采取的方法。

框架墩式码头结构受力性能有限元分析

针对内河框架墩式码头结构的受力特点,采用有限元法对其受力性能进行计算分析。桩、柱、联系梁、系靠船梁采用等截面梁单元、承台采用六面体实体单元按空间结构建模,按照设计高、中、低水位情况共计算了15种荷载工况组合。经综合分析,从中找出6种控制性荷载工况,并对控制工况下结构变形及各构件单元内力进行分析。研究表明,采用三维有限元法可以计算各种复杂工况下结构的内力及变形,计算结果还表明,高水水流力对框架墩式码头结构稳定性影响十分明显,系靠船梁内力远大于联系梁内力,在框架墩式码头结构设计中应引起足够重视。

基于ANSYS的高桩墩式码头可靠度分析

利用ANSYS有限元分析软件自带的概率设计系统(PDS)中的响应面法,对某一实际工程中的高桩墩式码头进行了三维有限元分析,得到结构的响应面方程。再利用Matlab软件结合验算点法(JC法),通过迭代搜寻验算点,最终求得了结构在各项外部荷载及其自身重力作用下的结构可靠性指标。由于结构的极限状态方程未知J,C法无法正常使用。根据ANSYS中响应面法的计算原理,采用了一种新的方法将上述荷载正态当量化。此外,还进行了高桩墩式码头可靠度的敏感性分析,得到了敏感性因素。计算结果与实际情况符合较好,可为高桩墩式码头的结构设计校核提供参考依据。

墩式码头波峰面高度试验研究

通过波浪物理模型试验,研究了圆沉箱墩柱式码头单墩、群墩的波峰面高度变化规律,提出圆沉箱墩柱式码头最大波峰面高度的计算经验公式。研究结果表明,波峰面高度与波高、墩距、墩径、波长、波浪入射角均相关。研究的成果对于开敞式圆沉箱墩柱码头的码头面高程确定具有很好的参考价值。

三峡库区架空直立墩式码头靠泊能力评估研究

三峡库区正常蓄水后,库区航运条件得到极大改善。由于码头存在靠泊超设计船型船舶的情况,因此,对库区现有码头进行靠泊能力评估是十分必要的。本研究通过分析和研究架空直立墩式码头的靠泊能力,提出结合原有设计和码头实际运行情况,并通过有限元计算分析超设计船型靠泊时码头结构实际响应的综合评估方法。该方法可为类似码头靠泊能力评估提供参考。

船舶撞击下重力墩式码头的振动分析方法

针对深海开敞式重力墩式码头，建立船舶—防冲设备—重力式墩的振动系统模型，提出该振动系统位移、转动、船舶撞击力，以及重力墩滑移力和倾覆力矩的振动计算方法，讨论有关参数对动力响应特性的影响，并对某重力墩式码头进行振动分析。

设引桥的墩式码头建设对附近水域流态影响分析

由于设引桥的墩式码头工作平台与岸边具有一定距离,中间采用引桥相连,该类码头与岸边码头相比,对附近水域流态改变更大,尤其是工作平台与堤岸之间的水域,流向发生改变,流速增大,对堤岸产生冲刷,影响岸坡安全。该文采用平面二维模型对东江三角洲河道上某墩式码头工程前后附近水域流场进行了模拟,并分析其流态的变化,以及对附近河床及堤岸可能造成的影响,为堤防保护提供参考。

内河架空墩式码头桩身时变可靠度分析

架空墩式码头结构是适用于三峡库区大型散货和件杂货码头的一种结构型式。以重钢环保搬迁石灰石矿石出口码头为例,采用有限元法建立码头结构数值分析模型,并建立以船舶撞击力为主导可变作用的荷载模型和桩身截面抗力衰减模型,应用随机过程的理论,求解得到桩身截面各时段抗弯、抗压和抗剪的时变可靠指标。文中方法可以为该类码头的设计和安全评估提供参考。

外海开敞墩式码头的上水情况研究

本文以某港30万t级原油泊位为例,研究外海开敞墩式码头的结构优化方案,并通过物理模型试验验证优化后的结构方案对码头面上水的影响效果。试验结果表明,采用透空结构(如双柱块体上部结构、开孔沉箱)能改善高水位情况下码头面上水情况,而透空结构所处的位置决定了其对码头面上水高度影响的大小,透空结构位于波能集中区域时对上水高度的影响最为显著。后续进行类似工程结构设计时,可加以借鉴。

钢箱梁围囹在高桩墩式码头工程中的应用

钢扁担反吊工艺在高桩墩式码头工程围囹系统中逐渐广泛应用,通过钢箱梁与常用槽钢作为钢扁担在实际工程应用中各方面进行比较分析,确定较符合该工程实际的围囹型式。表明了钢箱梁围囹具有安全、经济、方便等优点。

近岸矩形重力墩式码头结构与顺向波浪相互作用研究

依托某大型矿石码头,对近岸矩形重力墩式码头结构开展波浪物理模型试验,并采用设计中常用的理论解析方法计算码头结构所受的波浪力,以研究矩形重力墩式码头结构与顺浪之间的相互作用。采用局部整体物理模型试验,对码头及所在港池的周边构筑物进行模拟,测量码头结构处的波浪要素和矩形沉箱墩台的波浪力。通过分析物理模型试验的测量数据,总结矩形沉箱墩周边波高及波浪力沿波浪传播方向的变化规律,分析影响波浪沿程变化的因素。将试验测量数据与理论计算结果进行对比,探寻与试验结论拟合较好的计算理论,提出结构设计中的关键点,为后续类似工程的设计提供参考。

油轮系泊墩式码头时撞击能量的概率分布研究

利用某港油轮系泊墩式码头靠泊力整体模型试验的资料，分析油轮系泊码头时，在不规则波作用下总撞击能量的分布。计算表明，在不规则波作用下，无因次总撞击能量的概率分布符合PⅢ型分布曲线。

高桩墩式码头结构的空间有限元分析

选取江苏南通某高桩墩式码头为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS对高桩墩式码头进行空间有限元分析。通过建立有限元模型,对各种不同工况下码头的受力进行分析,得出了较为合理的计算结果,可为码头设计提供理论依据,也可供高桩墩式码头设计者参考。

内河框架墩式码头结构优化研究

框架墩式码头一般通过增大嵌岩桩尺寸来抵抗水平荷载,往往造成码头结构尺寸较大。参考海港码头叉桩的应用,针对内河码头后方岸坡较陡的地形地质条件,提出一种增设斜桩的新型框架墩式码头结构形式,并进行结构改进和优化,同时对码头结构进行了变位和内力分析。结果表明优化后的码头结构受力状态得到较大改善,并节约工程投资,应用前景较为广阔。

墩式码头基床布置的优化设计

提出了一种墩式码头基桩布置的优化方法，以各荷载工况下码头基桩的内力和位移为依据，用ＳＱＰ法求解最少桩数下的桩基受力最优布置。通过若干工程算例的验证，用文中的方法，不仅桩径可以减小，基桩数目可以降低，而且基桩受力大为改善，效果显著。

桩距对陡岩河岸墩式码头群桩基础竖向承载特性影响研究

采用ABAQUS有限元软件建立陡岩群桩系统三维模型,通过改变桩距、桩嵌岩深度等参数,分析陡岩群桩(四边形四桩)的竖向承载特性.研究表明,不同桩距和桩嵌岩深度条件下陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载能力,是群桩径向膨胀与桩前岩体缺失效应、桩后岩体增强效应、承台刚度综合作用的体现.当桩距S≥4D时,不宜将承台作刚性假设.当桩距S≥5D时,群桩竖向极限承载力减小幅度、竖向承载群桩效应系数减小幅度均已超过10%(与桩距S=3D的群桩相比).在竖向荷载作用下,随着桩距的增加,承台更易于受压变形,群桩体系空间效应增强,各桩桩顶沉降的差异亦逐渐明显.

斜向波作用下矩形重力墩式码头波浪力研究

随着港口建设大型化、深海化,港区波浪环境条件越来越恶劣。波浪荷载主要体现在对港口码头结构产生波压力及浮托力,当荷载较大时将对码头结构安全产生重要影响;此外,结合一般港口布置形态,多数码头结构的设计波浪为非正向浪,即结构受斜向浪作用。为结构安全性与经济性考虑,通过物理模型试验,确定矩形重力墩及墩间面板在斜向波浪作用下的波浪力大小及其群墩折减情况。并以相关研究成果为基础,结合物模实验数据,提出斜向波作用在矩形重力墩结构上最大总水平波浪力简化计算公式。

桩径对陡岩河岸墩式码头群桩基础竖向承载特性的影响

采用ABAQUS有限元软件模拟陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载工况,建模过程考虑陡坡钻岩成孔、桩基和承台混凝土浇筑、群桩承载等流程,并考虑材料和桩岩接触非线性影响,建立陡岩群桩系统三维模型,通过改变桩径、桩嵌岩深度等参数,分析陡岩群桩(四边形四桩)的竖向承载特性。研究表明,不同桩径和桩嵌岩深度条件下陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载能力是群桩径向膨胀与桩前岩体缺失效应、桩后岩体增强效应、承台刚度综合作用的体现。群桩竖向极限承载力和竖向承载群桩效应系数随桩径的增大分别呈"S"形和"∽"形规律变化。对于竖向荷载作用下的陡岩群桩(四边形四桩),在桩径较大时(D=2.2m),前排桩(桩1和桩2)的桩顶沉降与后排桩(桩3和桩4)的桩顶沉降仍有较明显的差异。

筒柱型重力墩式码头结构改造方案

针对筒柱型重力墩式码头结构尚无明确定义和成熟的设计计算模式、实际工程案例少、改造难度大的现状,基于沙角C电厂煤码头结构改造工程,采用在筒柱外侧设置钢筋网、外立模板,利用已有筒柱底座基础水下现浇高性能混凝土结构、增大筒柱直径及自重的改造方案,解决码头整体抗滑、抗倾稳定性不足问题,实现码头升级改造。结果表明,采用该方案对原码头结构整体性和生产作业影响较小,实施可控性强,结构改造优势明显。

一种新型圆沉箱在墩式码头中的应用

针对沉箱重力墩式码头设计中沉箱吃水大、结构所受波浪力大、地基应力大的问题,介绍一种瓶形圆沉箱结构。该结构沉箱下部直径大、上部直径较小,外形如瓶状,通过工程实例进行技术方案以及案例分析对比研究。结果表明该沉箱可有效减少吃水,用于墩式码头结构中,可降低波浪力、地震力等外力,从而减少地基应力。