重力式码头升级改造板桩墙后土压力分布

针对重力式码头升级改造新建板桩墙方案板桩墙后土压力分布问题,开展新建板桩墙距已有重力式墙身不同距离的土压力分布规律研究。采用有限元数值模拟和理论公式计算对比分析,得出作用在前板桩墙上的土压力小于理论主动土压力,即存在贮仓效应的结论。建议重力式码头改造工程设置前板桩墙时,采用公式合理选取贮仓尺寸,或根据新建板桩墙距已有码头墙身的距离采用有限元计算作用在板桩墙上的土压力,避免保守或激进设计。

装配式海岸工程混凝土结构研究与应用进展

码头和防波堤建筑物是典型的海岸工程混凝土结构。这类结构的下部结构构件多为预制,而上部结构构件多为现浇。针对3类典型装配式海岸工程混凝土结构(高桩码头、板桩码头、桩基透空式防波堤),系统介绍了其结构特点、典型节点与连接构造,总结分析了国内外有关这3类典型结构的力学性能、技术标准与工程应用的最新进展。最后,对今后装配式海岸工程混凝土结构的应用与研究前景进行了展望。

板桩码头力矩平衡式胸墙模板设计技术及应用

板桩码头的结构形式在国外施工项目中日渐增多,码头的板桩墙与胸墙主要分为陆上施工与水上施工2种形式。陆上施工需要提前填筑围堰,施工措施费用较高且工期延长;水上施工胸墙工序繁琐且施工的安全风险较大、对工程的工期、质量造成一定影响。文章介绍了印尼奥比岛Persada 6B泊位项目的板桩码头胸墙工艺,该项目使用了力矩平衡式底模设计,通过悬吊底模并整体安装的施工工艺,避免了水下焊接作业,且对施工期间的底模力矩平衡条件进行了分析计算,工艺经过项目实践得以顺利实施。

深厚软土地基深水板桩码头变形控制优化设计

针对软土区采用深层水泥搅拌桩(DCM)加固的板桩码头结构,板桩变形控制是设计难点之一。以深厚软土地基的某深水板桩码头为研究对象,通过PLAXIS软件进行有限元模拟,分析在不同DCM置换率下码头前墙受力与变形的特性,比较DCM及拉杆的不同布置模式下的前墙位移,研究码头后方堆载预压对锚碇墙和土体变形的影响,最终对地基处理工序、DCM置换率及布置范围、拉杆布置进行优化设计。设计方案保证经济合理的同时,较好地限制了板桩的变形,缩短了施工工期,可为类似工程提供借鉴。

深厚泥炭质土软基条件下的老码头改扩建

泥炭质土因其有机质含量高、含水量高、压缩性高、强度低、固结慢等特点,加固处理难度较大,严重危害工程安全。依托某境外老板桩码头改造项目,针对其存在深厚泥炭质土软基、堆场面积狭小、老码头结构破损严重、改造空间受限、边改造边运营等突出特点,拟定多种改扩建平面和结构方案。从码头运营、结构可靠性、经济性和施工难度等方面分析各方案优缺点,最终提出适应深厚泥炭质土软基条件下老码头改扩建工程的推荐方案,并分析了施工过程中关键技术难点及注意事项,可为类似工程提供借鉴。

基于钢管——钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术研究

为了提升码头交接位置的施工技术和质量控制,本文通过介绍基于钢管-钢板桩组合衔接的码头交接位置施工技术的工程概况、施工组织安排、嵌岩桩稳桩施工、交接部位防漏砂施工以及“L”型布置的重力式沉箱码头后方回填前墙位移控制等内容,深入分析了施工过程中的关键技术措施和应用效果。通过实践应用验证了其可行性和可靠性。研究结果表明,该施工技术能够显著提高码头交接位置的稳定性和防漏性能,有效控制前墙位移,保证码头的正常使用和安全性能。

New Types of Wharf Structures in Chiwan Port

A bold innovation was carried out for the structural type of wharves in line with local conditions in Chiwan Port, in which a group of wharves with novel structures have been built in this port during the past ten years.

板桩码头浚深改造遮帘桩效应有限元数值分析

使用PLAXIS-3D有限元软件构建板桩码头浚深改造工程的三维模型,并进行数值模拟与分析,探讨遮帘式板桩码头在港池浚深改造中的作用及其产生的效果,研究地基土层、板桩墙、锚碇墙、桩基结构及遮帘桩在不同阶段的土体位移、结构弯矩、土压力分布等关键参数。结果表明,首排遮帘桩处的土体水平位移减小33.1%,弯矩小幅度减小,说明其提高了结构稳定性。

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1000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。

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。

基于欧标的板桩码头钢构件承载能力计算方法

介绍了基于欧标的板桩码头钢构件承载能力的计算理论、方法和过程,并结合算例,与国标进行了对比。结果表明:1)国标对钢板桩承载能力计算采用弹性模型,欧标根据截面类型可采用塑性模型计算;2)对于Class 2截面钢板桩承载能力的计算,国标相对欧标保守;3)欧标中钢构件的内力设计值可参照国标采用综合分项系数确定。

可液化场地20万吨级卸荷式板桩码头地震反应分析

地震作用下场地液化是码头结构发生破坏的主要原因之一。针对一种20万吨级卸荷式板桩码头建立二维有限元数值模型,采用有效应力法对该码头结构进行动力时程分析,研究其在可液化场地条件下的受力变形特征以及周围土体的动力反应。结果表明:可液化场地条件下,板桩码头的前墙变形与传统单锚式柔性挡墙不同,未出现明显的凸胀变形;地震作用过程中前墙承担的弯矩最大,最大弯矩位于海底泥面附近;码头结构对周围土体的地震反应有放大效应,临空面对土体地震动峰值加速度(PGA)影响范围随地震强度的增加有减小的趋势;墙后填土液化范围随地震动强度的增加逐渐扩大,在0.50 g情况下存在整体滑移的危险。

遮帘桩方案改造板桩码头离心模型试验研究

结合京唐港#14、#15泊位板桩码头升级改造工程,运用离心模型试验技术对采用遮帘桩方案进行改造的码头结构受力状态和变形特点展开研究。改造前后试验结果的对比分析表明:遮帘桩方案用于改造板桩码头是合理的、可行的。

20万吨级卸荷式板桩码头数值分析

京唐港#36泊位为20万吨级通用散货泊位,采用卸荷式板桩码头结构型式,这是世界上迄今为止设计最大的板桩码头。对于卸荷式深水板桩结构,原有的规范已不再适用,给结构设计带来了一定的困难。基于ABAQUS有限元平台,利用开发的土和结构相互作用软件,对该20万吨级板桩码头初步设计方案进行了三维数值模拟,研究了卸荷式板桩结构的卸荷机理和土与结构的相互作用规律,得到了码头结构的内力和变形等关键设计参数,揭示了码头前墙上的土压力随墙体变形的变化规律,为结构的设计和优化提供了技术支撑。

遮帘式板桩码头工作机理初探

为了适应大吨位深水码头的发展要求,我国自主设计了一种新型板桩码头结构——遮帘式板桩码头,这种新型的码头结构由于前板桩墙后多了一排遮帘桩而使得整个结构的工作机理变得十分复杂。以数值模拟为手段,研究了遮帘桩与前墙的距离以及遮帘桩的刚度对码头工作性状的影响。结果显示,前墙内力受墙桩距离影响很大,墙桩距离决定着遮帘桩能否发挥替前墙挡土的作用,从而决定着结构是否稳定;墙桩距离增大会削弱自身对结构受力造成的影响;遮帘桩刚度越大越能有效的阻止土体变形,挡土效果越好。

遮帘式板桩码头结构与土共同作用3D数值模拟分析

遮帘式板桩码头作为一种全新码头结构,因缺少相关设计规范和计算方法,给工程设计、施工与优化带来很大困难。基于ABAQUS计算软件平台,利用自行二次开发的、能较好地反映土体塑性体应变和剪胀特性的"南水"双屈服面土体本构模型,对遮帘式板桩码头三维数值计算展开研究,探讨该新型码头结构与地基土体间相互作用、墙身与桩体的变形、拉杆力的变化以及桩与墙体土压力及弯矩分布与变化规律。计算结果表明,新型板桩码头结构沉降量较小,水平位移因前沿港池的开挖相对较大,由于设置遮帘桩,结构充分利用了土体自身抗剪力学特性,导致上部土体作用于前墙土压力显著减小,下部土体作用于前墙土压力显著增大,从而极大改善了前墙承受由于前沿港池开挖深度增加而迅速增大的土压力,使得结构更加稳定;同时,遮帘桩承担了较大的弯矩,增强了抗倾覆的能力,使得遮帘式板桩码头得以深水化。

基于分布式光纤监测技术的板桩码头试验研究

板桩码头桩体结构受力变形状态是评价其安全运行的重要指标。基于分布式光纤模型试验,提出了一种新型桩体受力和变形分布式监测技术,并成功应用于板桩码头钢筋混凝土灌注桩原型试验研究中。结果表明该方法能够准确反映港池开挖过程中板桩码头桩体结构变形、弯矩和受力等分布变化规律,并能及时对板桩码头的运行及施工情况进行有效监测评估,可以为板桩码头的持续稳定运行提供安全保障及施工指导。该监测技术能够克服传统点式监测方法分辨率及准确度不足的缺点,实现桩长范围内全深度及施工过程全周期的实时监测,具有一定的工程实用价值。

遮帘式板桩码头的工作机理

板桩码头结构深水化过程中遇到的主要问题是如何克服作用于前墙上的随开挖深度剧增的土压力。遮帘式板桩结构的设计思路是在传统的板桩码头前墙陆侧增加一排遮帘桩,利用其遮帘效应来分担一部分作用于前墙上的土压力,从而达到建设大型深水板桩码头的条件。通过前期开发的基于ABAQUS有限元平台的土和结构相互作用分析软件,采用"南水双屈服面弹塑性本构模型"来模拟地基土的应力应变关系,通过基于接触力学的本构模型来模拟土和码头结构的相互作用,研究了遮帘桩的工作机理和遮帘效应,探讨了遮帘式板桩码头前墙两侧的土压力分布规律,以及码头结构的变形和弯矩分布规律。通过与单锚板桩码头结构的比较,验证了遮帘式板桩码头对于板桩码头深水化的作用。

分离卸荷式板桩码头中地下连续墙的性状

针对分离卸荷式板桩码头中地下连续墙内力和变形情况复杂且无完善的计算理论的现状,利用原型观测技术获取某港区10万t级分离卸荷式板桩码头在港池浚深期及码头运营1a期内的监测数据,探究新型板桩码头结构中地下连续墙在各种工况下的工作性状。基于原型观测数据,推算分析地下连续墙和遮帘桩的水平位移,拉杆拉力,地下连续墙海、陆侧土压力及地下连续墙海、陆侧竖向钢筋应力,混凝土应变和弯矩。结果表明:分离卸荷式承台和遮帘桩能够起到卸荷作用,减小地基土层对地下连续墙的侧向压力;地下连续墙内力和水平位移较小,码头实际运行状态良好;码头进入满载期的地下连续墙弯矩绝对值最大,最大正负弯矩分别为891kN.m和-693kN.m(弯矩以墙体海侧受拉为正)。