淤泥地质板桩结构关键技术研究与应用

我国港口建设经过几十年的快速发展后,优良的岸线资源已为数不多,剩余可供建港的岸线绝大部分为天然水深条件、地质条件较差的岸线,主要分布在辽东湾、渤海湾、江苏沿海以及浙江温州、福建厦门、广东深圳、广西北部湾等地区。相比于目前淤泥地质条件下常用的高桩码头结构,板桩结构型式不仅具有结构简单、工程造价低、施工速度快、维护成本低等优点,而且又能与后方的货物堆场连成一体,可最大程度地利用港区陆域和水域面积。

板桩结构可靠度分析

结合《板桩码头设计与施工规范》(JTJ292-98)修订的需要,研究了影响板桩结构各项计算内容的主要因素,将计算板桩结构的参数作为随机变量,对其统计特性进行了分析,提出了板桩结构的可靠度分析方法。对国内14个板桩结构的可靠指标进行了计算,结果表明,板桩结构各项计算内容的可靠指标均有所差别,其中,拉杆抗拉强度可靠指标最高,其次是板桩墙抗弯强度,锚碇结构稳定性和"踢脚"稳定性。

基于PLAXIS的板桩结构非线性有限元分析

利用岩土工程有限元软件PLAXIS对某板桩码头模型进行非线性有限元分析,得出板桩的变形、板桩的弯矩和剪力分布、桩周的土压力分布;并分析荷载作用下板桩墙后的地基土的沉降和应力状况。与弹性线法和m法的计算结果进行对比和分析,验证了PLAXIS软件的精确性和可靠性,说明用PLAXIS软件求解板桩结构的合理性。

高港枢纽二线船闸地连墙板桩结构整体数值模拟

针对建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程,基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型,预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态。利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯-张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力-应变特性,采用指数型的接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用。有限元分析计算结果与现场实测结果对比表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况。

板桩结构非线性有限元分析

采用有限元法对板桩结构受力特点进行了分析,结果表明,前墙入土深度和抗弯刚度对板桩结构受力特性有显著影响。入土深度一定时,前墙位移、陆侧弯矩、锚碇墙陆侧弯矩和拉杆拉力均随前墙抗弯刚度的增加而减小,前墙海侧弯矩随之增加;前墙抗弯刚度一定时,前墙陆侧弯矩、拉杆拉力随入土深度增加而减小,入土深度大于某值后,对各项影响较小。

用P-Y曲线法计算板桩结构

根据 p- y曲线法原理分别对沉入砂性土地基及粘性土地基的板桩码头进行了例题计算 ,并且与传统的

水泥搅拌桩复合地基+密排灌注桩组合式板桩结构

针对软基上建造码头可能会出现结构开裂甚至发生滑移失稳等问题,对国内外三大码头结构形式在软土地基上应用的各自特点进行论述,并依托南通港某码头的工程设计,结合工程区地质条件进行码头结构形式的比选,推出一种水泥搅拌桩复合地基+密排灌注桩组合式板桩结构,并分析其计算特点。研究表明,该组合式板桩结构不但可解决制约软弱土地基上建设板桩码头的难题,且具有不占用港池、施工速度快、造价低、受风浪影响小等优点。

基于旧码头改造的钢管板桩结构静力分析

结合国内某港区散杂货泊位改造工程,对基于高桩码头改造所产生的新建钢管板桩结构进行数值分析。首先,建立数值模型,将传统板桩码头前墙结构受土压力作用的数值计算结果与理论计算结果进行比较,验证数值方法的准确性;其次,基于此数值方法建立研究土体边界选取的三维数值模型,分析土体的边界范围对码头结构应力的影响;最后,对钢管板桩结构进行运营荷载作用下的三维数值模拟,对结构的应力及位移进行分析。通过数值模拟及理论分析发现:在钢管板桩结构数值模型中,当土体边界达到60～80 m时,可以忽略土体的边界效应;在码头面设计荷载作用下,新建结构所受土压力和产生的位移小于传统的板桩码头结构。

强震区板桩结构成层土地震土压力的计算方法

物部-冈部公式广泛应用于地震作用下的土压力计算,但因其适用条件的局限性,不能用于板桩墙后既含砂土又含有黏土的非均质土,且国内外规范对此类成层土的地震土压力计算没有统一的规定。总结国内外规范中成层土地震动土压力计算方法,找出其本质差异,在前人研究基础上引进整体极限平衡方法,结合SLOPE软件,得出强震区板桩结构成层土地震土压力的计算方法,并通过海外强震区港口工程实例验证,为同类工程提供参考。

基于ABAQUS的地连墙板桩结构整体分析模型

以建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程为分析对象，基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型，预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态研究中利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯一张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力一应变特性，采用硬接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用，，通过有限元分析计算并与现场实测结果对比表明，建立的地连墙板桩结构整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况．所得结论为本工程及其他类似工程地连墙板桩结构的安全性评价及原型观测方案的优化提供了依据。

地连墙板桩结构拉杆布置原则与优化方案研究

以建设中的秦州引江河高港枢纽二线船闸工程为分析对象，利用地连墙板桩结构的Ahauus有限元整体分析模型，重点分析探讨了地连墙板桩结构的拉杆布置原则与优化方案。研究表明：拉杆对地连墙变形的影响较大，在没有拉杆的情况下，地连墙的水平位移大幅增加，且地连墙水平位移最大值的位置发生变化；在拉杆截面不变的条件下，地连墙水平位移随拉杆间距的增加而增大，地连墙拉应力随拉杆间距的增加而减小，拉杆内力随拉杆间距的增加而增大；拉杆布置的高程越高，锚碇桩、地连墙的水平位移以及拉杆的内力有所减小，但拉杆高程的增加明显地增大了地连墙的最大弯矩，可能导致地连墙局部的拉裂破坏。因此，从地连墙应力的角度分析，拉杆数量及拉杆高程都应该合理布置，避免地连墙的拉应力过大，导致墙体产生裂缝。

在开敞海域、淤泥底质建造板桩结构码头的实践与分析

本文主要以黄河海港建港的经验与实践，介绍板桩结构码头的设计特性和施工过程的技术措施，提供了在开敞海域下淤泥底质建港的实践经验和应用前景。

钢管板桩结构位移分析

钢管组合板桩结构作为一种新型板桩结构,在大型深水码头中应用在国内尚无工程实例。此种新型结构计算方法尚未成熟,在设计计算中采用规范简化方法无法对结构位移进行全面分析,有必要运用多种数模软件进行计算分析,同时结合施工的步骤,全面分析结构受力,为设计提供技术支撑。结合某20万DWT集装箱深水码头工程,利用Autodesk Robot、PLAXIS、ABAQUS等软件进行计算,得出一致结论:本工程设计施工工序合理,位移可控;大部分位移发生在施工期且位于桩顶,最大水平位移10 cm左右。该设计方法和结论为类似工程设计提供参考。

低桩承台后板桩结构在鹭江道驳岸工程中的应用

介绍低桩承台后板桩结构的设计 。

新型整体卸荷式板桩结构在某挖入式港池中的应用

结合某挖入式港池工程,阐述整体卸荷式组合钢板桩结构方案设计及关键技术。该结构形式充分整合了前板桩墙、1 000PHC桩基及卸荷式承台的抗弯能力,以类似于整体刚性承台的形式来抵抗水平及竖向荷载。该新型结构已在某挖入式港池中成功应用,可为以后类似工程的设计提供技术参考。

间隔嵌岩板桩结构在越南永安港码头中的应用

以越南永安港5#、6#通用泊位工程建设为依托,根据该区域波浪条件差、地质条件复杂等特点综合比选高桩梁板式结构、重力式沉箱结构、板桩式结构等以确定最优的码头结构方案,对工程区域沉桩可行性进行深入研究,并使用Plaxis软件进行结构计算。结果表明,工程推荐采用前墙间隔嵌岩钢管桩、钢拉杆锚定墙板桩式码头结构,该结构方案是安全的,其内力、位移可控。

单锚板桩结构地震响应分析

基于ABAQUS软件建立了单锚板桩结构的二维动力分析模型,在计算模型中引入土体的非线性本构模型,考虑土与结构接触非线性特性,利用无限元边界来消除地震波反射的影响,研究该体系在不同强度地震动作用下结构受力变化规律。计算结果表明:在不同强度地震荷载作用下,前墙和锚碇墙弯矩分布图的形状与静力状态基本相似,前墙弯矩、拉杆拉力、锚碇墙弯矩均有不同程度的增大;结构场地对输入地震动存在一定的放大效应和滤波效应;在静动力条件下前墙刚度对结构受力有一定的影响。

地连墙板桩结构在盐城港滨海港区的应用

江苏省盐城港滨海港区作为新港区,港区内在建、待建码头有重力式沉箱结构、高桩梁板结构,此次港区新建一个10万t级通用码头,经设计分析比选,码头设计采用了分离卸荷式地连墙板桩结构,此处码头区域内使用地连墙板桩结构型式具有良好的适应性,相对于重力式沉箱结构、高桩梁板结构,采用板桩结构型式具有一定的优越性。

“半遮帘式板桩结构”和“全遮帘式板桩结构”两项专利获国家实用新型专利授权

本刊从中交一航院获悉，近日，由中交一航院研发的“提高板桩墙承受能力的半遮帘式板桩结构”和“提高板桩墙承受能力的全遮帘式板桩结构”两项专利获国家实用新型专利授权。据称，半遮帘式板桩结构的实施可有效地减小前板桩的受力，为板桩码头岸壁加大水深创造了条件，进行板桩码头加深改造时，可避免拆除已建码头面层以上的构筑物，从而最大限度地节省投资和缩短工期及减少对生产的影响。该结构使码头在加深时，前沿线不必向前推移，避免了码头加深对水域的影响。半遮帘桩全部为陆上施工且工期短，造价低，不影响船舶在码头的靠泊。全遮帘式板桩结构进一步减小了前板桩的受力，创造了板桩码头建造更大水深码头的条件；过去的板桩码头只适用于中小型码头，全遮帘式结构使得板桩码头可以建造10万t级以上的大型深水码头。同时，遮帘桩可全部为陆上施工，不受风浪影响，施工速度快。

大头板桩结构施工中应重视的若干问题

对海工、港工或水工岸壁式结构、钢筋混凝土大头板桩施工中可能产生的与制作、运输、起吊，沉桩及桩顶处理有关问题提出一些看法和建议。