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。

基坑底部土体墩式加固模型试验与数值模拟

通过室内模型实验及有限元数值模拟,研究了坑底墩式加固在不同加固深度、加固宽度、加固长度和加固间距工况下对基坑变形、桩身受力及桩后土体土压力等产生的影响。结果表明:墩式加固可以有效控制基坑开挖产生的支护结构侧向位移与坑底隆起;加固长度与间距对支护结构的变形影响较大;与加固长度和间距相比,加固的深度与宽度对坑底隆起的影响更大;墩式加固对于控制支护结构侧向位移的作用更大,对坑底隆起的作用更小。为达到最高性价比的加固效果,墩式加固的加固深度与长度宜取0.3~0.35倍基坑深度,暗墩宽度宜取0.3~0.4倍基坑深度,暗墩间距宜取0.2~0.3倍基坑深度。

齿墩长度对齿墩式内消能工水力特性影响的数值分析

为了探究齿墩长度对齿墩式内消能工水力特性的影响,使用Fluent软件中的k–ε数学模型进行数值模拟,并和前期物理模型试验的结果进行比对,验证了模型的准确性,进而对7种不同齿墩相对长度(相对长度η为齿墩长度l与管道内直径D之比)的内消能工的中心轴流速、时均压强、过流能力、消能率、紊动能和流场等进行了分析。结果表明不同相对长度齿墩式内消能工中心轴流速分布规律基本一致,除η等于0.1外,各方案中心轴峰值流速出现的位置相同,不随相对长度的变化而变化,均在齿墩进口后0.38D处;齿墩前后壁面时均压强变化较大,存在低压区;齿墩段后侧旋涡区内紊动能较大,且回流区长度随齿墩相对长度增加逐渐减小;在模拟范围内,流量系数随着齿墩相对长度的增加先增加后减小,η在0.2~0.9范围内流量系数较大,消能率的变化规律则相反;η大于0.9时,突缩突扩段旋涡区分离,此后随着齿墩相对长度增加,多余长度对消能的作用仅由沿程水头损失产生,对消能工消能率的贡献不大,可忽略。综合分析,相对长度为0.2~0.9范围内的齿墩长度较优,给齿墩式内消能工的体型优化提供了依据。

大型椭圆墩式码头波浪力计算与试验分析

椭圆墩式码头为一种较为新型的墩式码头结构形式,目前水运工程相关规范对大型椭圆墩式码头的波浪力计算等尚不完全适用。基于水运工程规范中墩柱波浪力计算理论,结合工程案例和试验数据进行对比研究。结果表明:1)对于大型椭圆墩式码头,小尺度桩体横向波浪力实测值小于计算值,大尺度墩体纵向波浪力实测值大于计算值。2)对于小尺度桩体,水运规范计算方法不能反映边墩与中墩的波浪力差异,边墩横向波浪力实测值略小于中墩。对于大尺度墩体,规范计算不能充分反映出边墩和中墩的纵向波浪力差异。3)对于重要工程,建议波浪力以物模试验结果为准。

锚墩式主动防护网及预应力锚索库岸边坡加固效果对比分析

锚墩式主动防护网作为一种重要的边坡支护措施,广泛用于库岸高边坡支护设计中。研究锚墩式主动防护网支护效果对于边坡稳定性评价具有重要意义。以水利工程边坡为例,采用有限差分数值模拟软件FLAC3d,对该边坡在采用锚墩式主动防护网和预应力锚索的加固效果进行评价,分析该边坡加固后的剪应变及位移变化情况,并将两种加固方式进行对比,主要结论如下:(1)相对于预应力锚索,锚墩式主动防护网对于边坡加固具有明显优势;(2)两种加固方式下边坡均保持稳定状态,但预应力锚索加固边坡产生的最大总位移值为21.8mm,大于预应力锚索加固的边坡最大总位移10.2mm。研究结果对于锚墩式主动防护网加固评估效果具有一定的意义,可为相关工程设计提供参考。

外海无掩护条件下独立墩式圆沉箱精准安装

茂名港吉达港区东二港池1号、2号液体散货泊位工程为独立墩式圆沉箱重力式码头,文中重点研究圆沉箱安装精度控制。在外海无掩护条件、长周期波的影响下,相比于传统沉箱安装,通过从船机设备、吊点吊索具选择、吊装方式等方面进行发掘优化,并采取有效的控制措施,大幅度提升了沉箱安装精准度和效率,减少项目成本和海上吊装安全风险,为今后类似的LPG码头独立墩沉箱安装提供了宝贵经验和借鉴作用。

墩式LNG加注码头设计及应用

通过对加注模式及已建趸船式和岸船式码头的分析,提出一种新的加注模式,首次采用墩式方案,并发明一种软管与硬管组合装置,应用于工程案例,成功实现了船舶加注,取得了良好的效果。该方案具有投资低、结构安全可靠、运营期损耗少等特点,可为类似工程的建设提供参考借鉴。

重力墩式码头深基槽炸礁施工技术简析

针对某30万t级原油码头项目独立墩式大直径圆筒结构重力式码头深基槽施工存在的特点和难点,存在独立基槽深度超深,相邻基础高差大,岩石厚度超厚,炸礁工程量大,泥岩的岩性复杂等特点,因此,在正式炸礁施工前必须进行典型施工,选择合适的施工设备、爆破参数和爆破材料,确保炸礁施工的一次验收合格,基槽标高和范围满足设计的超深超宽要求。同时部分基坑距离已完工的工作船码头距离较近,爆破施工必须采用相应的保护措施,控制爆破振动的速度小于3 cm/s,保证工作船码头及周边构筑物的安全。

锚墩式主动防护网加固边坡防护效果数值分析

为研究锚墩式主动防护网这一新型锚-网组合结构加固边坡的防护效果,依托省道S216线典型高陡边坡,采用FLAC3D有限元软件对锚墩式主动防护网和传统预应力锚索两种加固措施进行数值模拟,分别从边坡的位移、应力、应变分布特征和边坡安全系数方面进行对比分析。结果表明:(1)锚墩式主动防护网中的锚-网组合结构可同时有效限制边坡浅表层变形破坏和深层滑动失稳破坏;(2)相比单一预应力锚索,锚墩式主动防护网加固边坡的位移场、应力场、应变场分布均匀合理,边坡安全系数高,加固效果更优;(3)由于锚墩式主动防护网具有整体加固效应,预应力锚索锁定值应考虑坡面主动防护网防护作用力的增量。研究成果可为锚墩式主动防护网的合理设计和推广应用提供参考。

重力墩式码头大型沉箱安装施工技术研究

目前重力墩式结构的码头是在国内水运工程中使用广泛的一种结构形式。该结构的码头主要是依靠建筑物自身的重量和结构范围的填充材料的重量来保持稳定的,具有能够承受高负载、坚固耐用以及易于修复的特征。文章对重力墩式码头大型沉箱安装工艺流程、安装施工技术等进行详细的分析与总结,为今后水运工程的重力墩式码头大型沉箱施工实践提供科学详细的技术参考和指导。

波浪作用下海上墩式建筑物周围局部冲刷的试验研究

本文主要是通过试验研究和分析手段，对波动场的海上墩式建筑物周围的冲刷机理、冲刷形态进行探讨，对最大冲刷深度及其发生位置提出满足近海工程需要的预报公式，最后对动床模型律进行探讨。

齿墩式掺气坎的水力特性的研究

本文通过因次分析,并通过大量试验对新型掺气设施——掺气齿坎的水力特性进行了研究,说明齿坎是一种性能优越的掺气设施,其掺气性能、保护段长度显著大于普通坎,水舌冲击压力小,在适当的体形下不会过份抬高水面线和引起不良流态。本文就齿坎的几何参数对其水力特性的影响规律进行了探讨。

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。

强降雨条件下碎裂岩质边坡锚墩式主动网加固机理模型试验

川藏铁路沿线岩体受地质构造、风化作用以及酸雨作用的影响,广泛发育有深厚的碎裂带,工程开挖常形成长大碎裂岩质边坡。该类边坡除坡面碎块石的崩落外,还存在整体失稳风险,常规主动网难以有效加固。基于此,提出锚墩式主动网新型组合结构,以预应力锚索代替主动网中的短锚杆,约束碎裂岩质边坡坡面岩块位移的同时进行边坡的深层加固。设计了1︰10大比例尺室内模型试验,探究强降雨条件下锚墩式主动网在碎裂岩质边坡加固中的应力-应变特征,探索其协同受力机理及设计方法。试验结果表明,强降雨条件下,锚墩式主动网组合结构可协同受力,且主动网受力对预应力锚索的工作状态有显著影响,会形成明显的二次张拉,设计时应充分考虑。

齿墩内表面不同的两种体型齿墩式内消能工的数值模拟

为了研究两种体型齿墩式内消能工对管道内部水力特性的影响,采用FLUENT软件中的κ-ε数学模型模拟分析了齿墩内表面为平面(体型Ⅰ)和齿墩内表面为圆曲面(体型Ⅱ)两种体型消能工的流场、压力场、紊动能及水力参数等。结果表明,相同流速下齿墩内表面由曲面变为平面会扩大压强变化段长度和减小消能工出口处低压区的压强,且在大流速时体型Ⅰ在该区出现负压;消能工出口管壁附近会出现漩涡区,齿墩内表面由平面变为曲面,旋涡区域减小;紊动能的突变区域出现在消能工出口后,齿墩内表面由平面变为曲面会减小该区域的紊动能及其范围;齿墩内表面由平面变为曲面,消能工的消能率减小,流量系数加大,与其水力半径密切相关,为齿墩式内消能工的体型优化提供了依据。

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。

外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型

本文提出一种外海高桩墩式承台的基桩受力最优化数学模型．这种模型考虑了多种荷载工况，从基桩内力分布入手，用序列二次规划法求解最少桩数下的桩基受力最优布置．结合多个工程实例进行计算结果表明，与传统方法相比，可以减少１０～２０％的基桩数目，且基桩受力大为改善．

三峡库区架空墩式散货码头结构承载性能研究

结合重钢环保搬迁大型散货出口码头建设和重庆寸滩架空直立式集装箱码头的成功尝试,提出一种适用于三峡库区大型散货码头的结构形式,即架空直立墩式散货码头。采用有限元方法建立码头结构的三维有限元模型,通过计算得出码头结构在不同工况下的位移和内力分布特点。研究表明,架空直立墩式码头是三峡库区大水位差、大流速、船舶大型化等条件下散货码头的合理结构形式。

面积收缩比相同条件下不同体型齿墩式内消能工对管道内部水力特性的影响

为研究同一面积收缩比情况下不同体型齿墩式消能工对管道内部水力特性的影响,采用物理模型试验与理论分析相结合的方法,分析了5种方案消能工的消能率、过流能力、时均压强和脉动压强的变化特征。结果表明,面积收缩比相同时,方案3消能率最小,齿墩高度比不等于0.5时消能率随齿墩高度增加而增大,流量系数的变化规律则相反;时均压强系数在消能工进口处骤降,并在距离消能工进口4 D处逐渐恢复至稳定,但比消能工进口处低2.5~2.8,表明齿墩高度比对时均压强系数影响较小;脉动压强系数沿程基本呈双峰分布,双峰分别位于消能工进口和出口附近,第二个峰值最大值及最小值分别是方案2、3。综合分析后知方案2最佳,为推荐方案。

高桩墩式桩台的三维有限元分析

利用大型有限元计算软件 ANSYS对高桩墩式桩台整体结构进行了三维有限元分析。通过对这种大型的工程结构建立空间有限元模型进行计算 ,并采用工程中常用的 m法来处理桩土相互作用问题 。