直立码头前沿波高模型及数值模拟

立足港区平面规划布置实际需求,对防波堤掩护下的港域进行波浪物理模型试验。并基于MIKE21-BW模型的数值模拟,研究不规则波以一定角度入射直立式码头后泊位的波高情况。数值模拟及物理模型试验均可考虑波浪由外海传向近岸的绕射、反射及折射等过程。通过上述两种手段对比码头前沿提取的波高数据,结果吻合良好,说明MIKE21-BW模型能够应用于近岸波浪的传播变形及港区波浪条件研究中,为港区的平面布置提供科学的研究依据。

基于支持向量机的架空直立式码头船舶撞击力预测模型

针对现有结构监测方法尚无法对码头的不规范靠泊进行实时监测的问题。提出了一种基于支持向量机的预测模型用于对架空直立式码头船舶撞击力的实时监测。结合架空直立式码头的结构特点,基于广义结构刚度对码头桩基的重要性进行评估,对监测桩基进行优化选择。以重庆新田港码头一期第10结构段为概化研究对象,按1:20的比尺构建码头物理模型,模拟不规范靠泊作用。将采集的优化桩基的应变数据用预测模型进行训练与验证。该预测模型对于撞击力的作用位置识别精度为0.98,对于撞击力的作用强度预测的平均相对误差为0.234%。

内河架空直立式码头群桩重要性评价方法

内河架空直立式桩基数量多、受力条件复杂,为了实现对码头群桩的健康监测,确定不利诱因下桩基的易损伤位置,文章提出一种基于广义结构刚度的重要性评价方法。首先计算在船舶荷载,岸坡滑动推力以及不均匀堆载作用下架空直立式码头不同桩基的重要性系数。用重要性系数对传统层次分析法进行优化,用优化后的层次分析法将3种不同工况下的重要性系数进行组合。最后用色块图的形式直观地表现出来。可以得出桩基重要性系数较大的桩基主要分布在第1、4两排,其中A1、E1的重要性系数均达到了0.06,说明1、4两排桩基是码头桩基中的薄弱桩基。研究结果丰富了码头健康监测研究内容,为传感器的优化布置提供科学依据。

长江中游LNG接卸码头结构形式研究

长江中游是推动长江经济带发展、促进中部地区崛起的重点区域。目前,长江LNG接卸码头尚无营运案例。针对长江中游建设条件,通过工程实例,开展了LNG接卸码头浮码头及直立式码头结构形式对比分析,提出了长江中游直立式LNG接卸码头关键技术解决方案,并首次将快速脱缆钩、靠泊辅助系统应用于内河油气化工码头。研究表明:直立式LNG接卸码头更加安全可靠,关键技术解决方案合理可行,切实解决行业发展需求,具有良好的应用推广价值。

内河架空直立式集装箱码头结构计算中的作用效应组合探讨

文章中采用单位力法对内河大水位差架空直立式集装箱码头可能出现的荷载工况进行了有限元计算,并采用M ATLAB软件编程对计算结果进行分析组合,得到了计算结构各主要构件控制内力的最不利作用效应组合情况,提出了内河架空直立式集装箱码头结构计算的作用效应组合方法。

三峡库区变动回水区架空直立式码头结构形式研究

从三峡库区变动回水区特殊的地形地质及水文条件出发,以寸滩港三期拟建工程为实例,通过对结构形式特点比较、施工方法论述及合理施工水位确定等要素的分析,对架空直立式码头结构进行排架跨度、基桩桩径优化设计,提出了适应于三峡库区变动回水区的大桩径、大跨度架空直立式码头结构形式,比传统的码头结构工程量减少、工程造价降低,并解决了三峡成库后低水位施工期短的难题。此研究成果可为库区码头建设提供良好的技术支持,具有一定的参考价值。

架空直立式码头水平撞击力分配系数的影响因素敏感性分析

采用ANSYS有限元软件,对排架数、排架间距、桩基直径、承台宽度、岸坡坡度等5种影响因素进行数值分析,并应用单因素敏感性分析方法和灰色关联分析方法分析这5种影响因素对水平撞击力分配系数的敏感性大小。结果表明:排架间距对水平撞击力分配系数的影响最大,其次是桩基直径、排架数、承台宽度,最不敏感的是岸坡坡度。同时为水平荷载均匀分配在各个排架提出合理的建议,使架空直立式码头结构达到安全、经济和适用的目的。

架空直立式码头船舶撞击力横向分配系数数值模拟

采用Ansys有限元软件,对5种不同码头承台宽度、5种不同桩直径进行数值分析,探讨承台宽度、桩直径对架空直立式码头水平撞击力分配系数的影响。结果表明,承台宽度和桩直径对排架分配系数有着不可忽视的影响,承台宽度的增大有利于排架的均匀分配,桩直径的增大不利于排架的均匀分配。为使结构受力均匀,可适当加大承台宽度、减小桩直径。同时对这两个因素对水平撞击力分配系数的影响进行敏感性分析。

大水位差架空直立式码头平面框架结构水平承载力分析

针对内河高水位差架空直立式码头的结构形式,对多种荷载下的结构静力非线性响应做了数值分析,通过与室内模型试验测试数据对比,验证了分析方法的可靠性。随后对该类结构进行了大量的数值计算,得到了码头结构和桩基在不同荷载下的力学响应。分析结果表明:利用静力非线性分析方法,能够较好地分析结构受力响应的过程,同时还能发现其中的薄弱环节;在结构分析中计算各类截面塑性铰的性能,很容易判断构件是否屈服或破坏;对于该类结构,在结构优化设计时,宜分成桩1和其它桩两类,通过优化两类桩之间的联系方式使结构受力更合理。

重庆寸滩架空直立式集装箱码头结构有限元分析

利用有限元法对内河大水位差架空直立式集装箱码头结构进行计算分析。采用等截面梁单元,按平面刚架建模分别对各控制工况进行了比较计算和分析,并按空间刚架建模对计算结果进行复核,计算结果可靠合理,为合理结构型式的研究提供了依据。

内河架空直立式码头接岸结构的选择探讨

通过对以往发生的高桩码头震害的类型及特点的分析,并结合接岸结构的常见病害及其对码头的不利影响,针对内河架空直立式码头接岸结构的选择进行探讨,提出一种较合理的高桩码头接岸结构,以提高高桩码头的抗震能力和适用能力,减少营运期间的维护费用。

基于单位力法的内河架空直立式码头三维空间结构计算中作用效应组合分析

基于单位力法,计算得到内河架空直立式码头三维结构模型在多种工况条件下各主要受力构件的内力结果,并经MATLAB编程进行组合、搜索,最终将内河架空直立式码头三维模型中原本可能出现的90 177 536种主要作用效应组合简化到14种,大大减少了计算工作量,研究成果可为内河架空直立式码头的结构计算与分析提供参考。

内河架空直立式码头新型优化结构型式研究

针对大型内河码头建设面临的复杂水文条件和地质条件,基于结构受力最优原理和工程造价最省的思路,提出了"空间三角形框架墩+带主斜撑大跨度排架"的内河架空直立式码头新型结构,分析了该码头结构的构造特点和稳定性。并将寸滩码头一、二期建设项目的码头结构型式改用本优化结构型式后进行了工程造价的计算,再与原寸滩码头一、二期建设项目的工程造价进行比较。研究表明:新型结构的构造简洁、受力合理、水下工程量小、经济性好。

内河架空直立式码头发展历程及发展趋势展望

三峡工程的建设为内河航运带来前所未有的机遇,同时使库区内码头建设面临新的挑战,也让库区内码头结构型式有了突破性的发展。回顾了库区内常用的码头结构型式,阐述了其构造及优缺点。重点分析了一种库区新型码头结构型式——架空框架直立式码头在国内外的发展历程及发展趋势。提出采用嵌岩叉桩或斜桩的思路来优化码头结构,为三峡库区新型码头结构型式的发展提供参考。

大水位差架空直立式码头平面框架结构水平承载力分析

针对内河高水位差架空直立式码头的结构形式,对多种荷载下的结构静力非线性响应做了数值分析,通过与室内模型试验测试数据对比,验证了分析方法的可靠性。随后对该类结构进行了大量的数值计算,得到了码头结构和桩基在不同荷载下的力学响应。分析结果表明:利用静力非线性分析方法,能够较好地分析结构受力响应的过程,同时还能发现其中的薄弱环节;在结构分析中计算各类截面塑性铰的性能,很容易判断构件是否屈服或破坏;对于该类结构,在结构优化设计时,宜分成桩1和其它桩两类,通过优化两类桩之间的联系方式使结构受力更合理。

架空直立式码头单排架结构最不利构件分析

以在建的重庆市两江新区果园枢纽港二期工程为例,采用有限元法对内河大水位差架空直立式框架码头单排架结构进行了受力分析。探讨了不同荷载组合下的最不利受力构件。按照恒载参与每种作用效应组合,活载按结构实际可能出现的受力情况进行组合分析的思路,对结构自重、面板自重、堆货荷载、岸吊荷载和船舶撞击力等荷载进行组合,共设计了32种荷载组合。采用有限元法计算分析每种组合下的排架结构各构件的内力,在32种荷载组合结果中搜索各构件的最大(小)内力值,从而确定在32种荷载组合下的最不利受力构件,并得到了控制结构构件内力的21种最不利荷载组合。

三峡库区一种新型架空直立式码头结构设计

针对大型内河码头建设面临的复杂水文和地质条件,基于结构受力最优原理和工程造价最省的思路,提出了"空间三角形框架墩+水平剪刀撑"新型大跨度内河架空直立式码头结构。采用单位力法对这种码头结构型式可能出现的荷载工况进行了有限元计算,并采用MATLAB软件编程对计算结果进行了分析,得到了控制各构件内力的最不利作用效应组合及对应的内力值,分析了该码头结构的构造特点和稳定性。将该码头结构型式与现有内河码头结构型式进行了比较,结果表明,新型结构的构造简洁、受力合理、水下工程量小、经济性好。

内河架空直立式码头三维空间结构构件最不利荷载工况组合算法

根据荷载组合原则,在以往研究成果的基础上经改进得到了一种可用于寻求任意排架数量的内河架空直立式码头三维空间结构各构件的最不利荷载工况组合算法。该算法是基于码头三维模型分别在不同荷载工况作用下各构件的内力结果,通过MATLAB编程来实现对该结果的线性叠加计算,从而找到各构件的最不利荷载工况组合情况。该算法有效克服了在以往二维平面模型计算中对门机及堆货荷载工况数量的局限性,使得最终计算结果更趋于真实。并以重庆港果园码头二期工程项目中五排架模型为例,运用该算法将结构原本可能出现的158 738 112种荷载工况组合简化到了最不利的14种情况,极大减少了设计计算过程中的工作量,可为内河大水位差架空直立式码头结构的设计与研究提供一定的技术支撑。

斜坡堤内侧直立式码头上波压力减荷试验研究

斜搜式防波堤港内一侧为直立式码头的结构型式在我国已多见使用。为了减小波浪穿过堤面和堤心后对直立式码头产生的波压力,从而减小防波堤和码头结构的断面,本文试验研究了几种■荷措施。试验结果表明,设置透空导流排水孔的直墙上的波压力显著地减小。

架空直立式码头桩基可靠度分析

以三峡库区某架空直立式码头为例,采用基于有限元软件ANSYS的Monte Carlo法,对架空直立式码头桩基进行了灵敏度分析、散点图分析,并讨论了桩基在各种工况组合作用下的可靠指标.结果表明船舶撞击力对码头桩基的可靠度计算起着决定性作用,码头桩基可靠度指标基本满足规范要求,可靠指标计算方法和结果可为类似码头桩径优化设计提供参考.