中外规范重力式码头结构计算方法对比

针对沉箱重力式码头结构采用国内外不同标准计算,进行各规范计算方法的对比研究。采用概率理论为基础的极限状态设计方法,对某新建沉箱重力式码头结构进行计算,重点对比中外规范对不同荷载分项系数以及工况组合差异,分析不同规范工况组合下沉箱重力式码头结构抗倾抗滑稳定性的差异。得出在进行抗滑稳定验算时,美标和欧标组合M2的设计偏安全,中标介于欧标组合M2和M1之间,日标的安全系数偏小;在抗倾稳定验算时,欧标对比中标相对偏安全,美标和日标的综合安全系数高于欧标和中标。本文对比研究可以为国内外沉箱重力式码头工程的设计提供相关的借鉴和参考。

海上重力式基础结构LNG接收站设计方法及应用

根据国内外调研资料,归纳整理海上LNG(液化天然气)接收站重力式基础结构(GBS,gravity based structure)的概况、结构设计方法及难点解决方案,并提出海上重力式基础结构LNG接收站在国内的应用展望和亟待解决的问题。亚得里亚海LNG接收站的结构设计为GBS的典型结构,基于半概率极限状态设计法,采用有限元方法分析获得从建造到应用的各阶段结构受力状态。结构设计的主要难点包括LNG储罐要求的混凝土温度梯度控制、绝缘材料湿度梯度控制,以及结构整体的抗震可靠性。通过预埋发热电缆和安装柔性钢衬垫隔绝水汽,可以解决温度和梯度的变化,通过有限元分析地震作用下的地基-结构相互作用,以论证结构抗震试验。由于资料有限,需要对GBS的详细设计及施工等开展进一步研究,其在我国未来的能源进口、海上天然气开采等方面具备应用潜力。

板桩-重力式复合结构码头注浆加固方法研究

随着全球水运规模不断扩大,船舶技术不断进步,许多老旧码头需要进行改造以满足船舶大型化的需求。本文结合某工程采用钢板桩加固原有方块码头的案例,对板桩—重力式复合结构码头建立了Plaxis限元分析模型,讨论了码头后方回填料注浆宽度、注浆深度及注浆强度对前墙板桩结构内力的影响。研究结果表明:码头后方的回填料注浆加固能够有效减少板桩内力。随着码头后方回填料加固宽度增大,加固深度加深,板桩内力不断减少,当加固范围超过后方回填料的主动破裂面范围后,板桩内力变化较小。同时随着注浆强度提高,板桩内力减小,当注浆体超过一定强度后,注浆体强度足以阻挡滑弧面的形成,板桩内力变化较小。

CHZ-Ⅱ海洋重力仪重力敏感结构的性能测试与分析

在原有CHZ重力仪研制基础上,设计新一代海洋重力仪CHZ-Ⅱ并进行硬件搭建与测试。阐述了为CHZ-Ⅱ重力敏感结构设计的测试方案、实验过程及其结果分析,主要包括弹性系统的刚度、交叉耦合效应和漂移效应。实验表明,该结构在目前的测试内容下符合设计要求。

复杂受力条件下重力式结构基底应力的实测研究

以大跨径悬索桥的锚碇工程为例,阐述了岩质地基上重力式结构的受力特点及其基底应力监测的意义和方法.根据132个应力测点在4a内的88次实测资料,分析重力式锚碇的传力机理.研究成果表明,在巨大上拔力和水平向拉力作用下,锚碇基底应力的变化过程是复杂的.在主缆力施加的初期,锚块后侧基底应力即呈下降趋势,而前侧则具有支点的作用,基底应力呈上升趋势,但随着主缆力的增大,锚块前侧的支点作用丧失.鞍部基底应力变化过程类似于锚块,但不同步.锚碇前侧水平向抗力几乎与基底摩阻力同时逐渐发挥,所以,虽然锚碇的抗滑稳定具有较大的安全储备,但锚碇前侧抗力体仍需承受较大的水平推力.

水泥土重力式围护结构水平变形简化计算方法

根据上海地区具体工程实例,通过归一化得到了水泥土重力式围护结构墙体的水平位移函数表达式,然后采用最小势能原理,推导了上海地区水泥土重力式围护结构墙体水平位移的简化计算公式,并对影响墙体位移的若干因素进行了分析.采用该墙体位移简化公式对上海地区十个工程进行了计算,结果表明计算值与实测值之间的平均相对误差为13.5%,从而验证了该方法的适用性.

美国重力式结构抗震设计方法

论述了美国重力式结构抗震设计的方法,比较了与我国重力式结构抗震设计方法的差别。分析表明,美国重力式结构抗震设计与我国抗震设计在地震系数的确定、动土压力计算及其土压力作用点的确定、土中水影响的考虑等方面存在差别。

软土深基坑预应力重力式围护结构的设计与分析

本文讨论了软土基坑工程中无支撑围护结构的主要型式及其特点,并对新型围护工法“垂直预应力锚杆补偿重力式围护结构”的主要工程特性进行了分析。通过工程实测和二维数值分析,证明该工法应用于软土深基坑的可靠性和优越性。

绿化重力式挡土结构探讨

分析了植物与挡土结构的兼容性,介绍了5种常见的重力式挡土结构的结构形式、适用场合、施工技术;最后讨论了墙面绿化材料-活枝的选择、采伐和运输应注意的技术问题。

BP网络在预测水泥土重力式支护结构水平变形中的应用

首次将人工神经网络应用于水泥土重力式支护结构水平变形的预测中 ,并通过自编程序证明了该法的可行性 ,得出的结论对设计和施工均具有重要的指导价值。研究表明 ,该法不仅可以综合考虑各种因素的影响 。

不规则波作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性研究

利用大型有限元计算软件ANSYS的参数化语言APDL进行二次开发,对波浪上托压强作用下桩基-重力式复合结构码头面板的动力特性进行研究,结果表明:1)波浪缓变压强作用下码头面板内力的动静力计算结果基本相等,缓变压强的动力放大作用很不明显;2)波浪冲击压强作用下码头面板内力的动力计算结果随着冲击压强频率的增大而迅速减小,当冲击压强频率大于80 Hz后,动力计算结果约为静力计算结果的0.2倍。

预应力垂直锚补偿重力式结构在闹市窄地基坑围护中的应用

介绍预应力垂直锚的施工及其施工要点,相对于钭拉锚而言,垂直锚占地极为有限,因此,在闹市窄地基坑围护中应用预应力垂直锚补偿重力式结构,具有其独特的优势。

重力式支挡结构动土压力试验

为了探讨支挡结构墙背动土压力的大小及其分布,进行了足尺模型试验.通过对重力式路肩墙、重力式路堤墙和衡重式挡墙3种墙型的测试,得到了不同加载幅值、不同加载距离情况下挡墙墙背的动土压力,并与现行计算方法的结果进行了比较.结果表明,动土压力随加载幅值和加载距离增大近似成线性关系增大;按库伦理论计算的动土压力大于试验测试值.

南海西南海盆壳幔结构重力反演与热模拟分析

壳幔结构及扩张期后的岩浆活动是研究南海西南海盆形成演化的关键.本文针对NH973-1剖面开展壳幔密度结构重力反演,并依据重力反演的壳幔模型,定量模拟海底扩张期后的壳幔热结构与热演化过程.重力反演表明:西南海盆中央残余扩张脊之下存在一个较深的凹陷带,其下Moho面比两侧略深,呈现扩张期后的热沉降特点.热模拟发现:海盆扩张终止后,壳幔并非均衡一致降温,而是以"地壳增温-地幔降温"方式进入热沉降阶段,海底扩张终结后,地壳继续增温约7 Ma之后才与地幔一同缓慢降温,同步进入后期热沉降.沿NH973-1剖面南、中、北段的地壳增温特点不同,在海盆扩张中心北侧约70 km之下7～9 km深度处,在9.6～4.6 Ma期间温度增幅一直保持在200℃以上,将该处地壳温度抬升至1100℃以上,具备了产生扩张期后岩浆熔融的温度条件.P-T图解分析也支持此期间如果地壳具备局部构造断裂形成的含水条件和减压条件,就可能因部分熔融产生岩浆活动.

深埋重力-门架式围护结构性状研究与应用

深埋重力-门架式围护结构作为一种新型的围护结构形式,综合了水泥土重力式围护结构和门架式围护结构的特点,具有施工方便、经济性好等优点。采用数值分析方法,对深埋重力-门架式围护结构性状及其主要影响因素进行了分析,结果表明,该型式可显著减小围护结构的弯矩和变形,因而具有广泛的工程应用前景。最后,结合杭州耀江广场基坑开挖工程实例,将数值计算与工程实测结果进行对比,证明了所采用计算模式的合理性。

灌注桩墙与重力式结构组合体系在码头升级改造中的应用

在中东某码头升级改造工程中,推荐采用灌注桩墙与重力式结构组合体系,能够充分发挥两种结构的受力特点,有效解决码头前沿线前移、水深加大、码头上部荷载大幅增加、水平位移要求严、减小高基床扰动等技术难题。采用强度折减法和弹塑性分析法对该组合结构统一模型的结构稳定、桩墙内力和码头水平位移等主要技术指标开展Plaxis有限元分析,并对比不同桩墙和拉杆水平刚度下的结构稳定、内力及位移等变化规律。结果表明,桩墙和拉杆的水平刚度对组合体系的结构稳定性和桩墙内力的影响基本一致,均是随着二者的水平刚度降低而降低;拉杆的水平刚度降低引起水平位移的增加,而桩墙水平刚度的降低则有利于降低一定的水平位移。

板桩-重力式码头组合结构的计算

以重力式方块码头港池浚深升级改造为例,通过采用截面法,将板桩和重力式结构的协同作用有效地联系起来。板桩结构内力采用竖向弹性地基梁法计算,重力式结构直接采用现行《重力式码头设计与施工规范》中规定的方法进行计算。通过两种结构的联合迭代计算,得出板桩内力和重力式结构抗倾抗滑稳定性及基床顶面应力。

混凝土重力坝-面板堆石坝复式结构型式研究

针对目前特高面板堆石坝存在的面板挠曲变形大、面板缝易拉开、底部面板不能检修等突出问题,提出了一种适用于特高面板堆石坝的新型坝体结构型式——混凝土重力坝-面板堆石坝复式结构。重点分析了施工期、蓄水期及蓄水期发生地震时,新型复式结构混凝土重力坝的高度、上下游坡比、趾板布置等体型参数变化对大坝结构应力变形及面板挠度等指标的影响,为新型结构型式体型的选择提供参考。优选的新型复式结构型式与常规堆石坝结构的计算结果对比分析表明,复式结构除周边缝张开变位及施工期面板应力大于常规面板坝外,其他指标均占据优势,且周边缝张开变位完全在相应规范及止水结构允许变形范围内,并具有较高的安全裕度。新型挡水结构可缩短混凝土面板长度,改善面板受力状态,减少面板挠曲变形,并有效提升面板堆石坝坝踵及趾板部位的可维修性。

计算几何在重力式结构稳定计算中的应用

针对重力式结构设计中进行多荷载工况、多设计方案的稳定性计算时,各种组合情况下的重力作用效应计算费时费力的问题提出基于计算几何学的计算方法,该算法将重力作用效应的计算问题简化。对重力式结构的设计断面,首先判断其凸凹性,然后利用水位线将其分解为多个子多边形,再根据子多边形内是否存在凹点计算子多边形面积、质心,最后汇总计算原设计断面的面积、质心和重力作用效应,进而得到稳定性指标。根据该算法编制了一套计算机程序,将其应用于株洲二线船闸项目的闸室计算,得到了良好的效果。

重力墩式结构抛石基础的稳定块重

将作者关于直墙建筑抛石基础稳定块重的计算方法推广应用于重力墩结构的抛石基础,经验证符合较好。