码头改扩建工程高桩墩台结构优化研究

为解决码头改扩建工程设计施工环节存在的限制条件较多、补桩空间有限问题,规避由此引发的改扩建质量下降风险,保证码头改扩建工作的顺利推进,本文结合案例进行了深入系统探讨。先简要介绍案例概况,然后分析码头改扩建工程原设计方案内容,从工程地质条件、非工程桩施打结果探究原方案的短板和不足。在此基础上给出具体的高桩墩台结构优化思路,从桩基选型优化、结构厚度优化、叉桩形式优化等方面入手梳理细节,希望能为类似工程的设计实施提供借鉴。

精轧螺纹吊底平台在大体积高桩墩台中的应用与创新

从工程实际出发,对墩台施工水上作业平台工艺进行对比分析,介绍精轧螺纹吊底平台的工艺特点、原理、流程及操作要点。结合全直桩基墩台结构特点,对桩基与上部结构连接方式的设计进行创新,在钢管桩外侧设置4块扇形钢板,并围焊成环形,与精轧螺纹吊底平台共同形成一种新型组合支承结构,提高吊底和底模的周转率,加快工程进度,确保大体积高桩墩台施工的安全和质量,经济和技术效益明显。可为类似墩台施工、钢管桩与上部结构连接方式设计提供参考。

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．

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 。

正向浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力计算

波浪总浮托力是离岸高桩墩台结构设计时需要注意的重要外荷载之一。根据具体工程实例计算结果和试验结果的对比,分析正向波浪作用下离岸高桩墩台结构波浪总浮托力不同计算公式的适用性,研究工程实际计算波浪总浮托力需要注意的条件,并提出建议。

超大荷载作用下码头高桩墩台原型试验与分析

介绍江苏某码头高桩墩台配套的2台800 t扒杆起重机在试车过程中,其所在高桩墩台的受力特征以及墩台变形,并通过数值仿真加以验证。试验与模拟结果表明:墩台顶板、底板及桩基的应变和墩台整体位移实测值能够反映出其在承载8.2 k N幅度45 m工况条件下的真实受力状态;通过数值模拟得到的墩台顶面、底面及桩基的应变及墩台整体位移与实测数据进行比对分析,两者基本吻合、相互验证,为高桩墩台三维设计方法提供重要依据。

高桩墩的地震扭转效应

根据弹性桩支承空间刚体的力学模型，分析高桩墩的动力特性；按振型分解反应谱法给出计算水平地震惯性力和惯性扭矩的解析表达式，为高桩墩的抗震设计提供考虑扭转影响的计算方法。

波浪作用下高桩墩式结构时程动力分析

外海桩柱结构受波浪作用强烈且动力性质明显。以国内某LNG码头的高桩系缆墩台作为工程背景,利用ANSYS进行了波浪作用下的结构时程动力分析。计算结果表明:在同一波要素下,模拟的不规则波浪产生的结构位移和应力响应峰值大于规则波10%~20%;在结构时程动力分析中初期波动剧烈的结果可以舍弃。

纳米比亚LNG项目高桩墩台结构实体单元与壳单元建模分析

实际工程中,对于墩台与桩基组成的复合结构,有限元分析方法是采用三维实体模拟墩台结构,采用框架单元模拟桩基结构。这两种结构单元的节点自由度不同,因此在两种单元交接节点处需要做特殊处理,以便达到变形协调的效果。壳单元与框架单元具有相同的节点自由度。采用SAP2000软件,结合纳米比亚LNG项目,综合分析比较厚壳单元与实体单元在墩台模型中的计算结果,显示采用厚壳单元能在满足工程精度范围内代替实体建模,同时能有效提高工程技术人员的建模效率。

钢箱梁围囹在高桩墩式码头工程中的应用

钢扁担反吊工艺在高桩墩式码头工程围囹系统中逐渐广泛应用,通过钢箱梁与常用槽钢作为钢扁担在实际工程应用中各方面进行比较分析,确定较符合该工程实际的围囹型式。表明了钢箱梁围囹具有安全、经济、方便等优点。

水平荷载作用下高桩墩台结构三维有限元计算分析

高桩墩台结构承受水平荷载的能力与码头的桩基是否布置斜桩有很大的关系。寻求在相同水平力方向荷载作用下高桩墩台桩基合理布置方案及桩基选型,可充分发挥桩基承载力,不仅对工程造价、码头使用,而且对提高结构抗水平荷载的能力有着十分重要的现实意义。本文以佛山某高桩靠船墩台的标准结构桩基布置和选型为例,运用有限元计算软件Midas,对比相同水平荷载作用下,不同的桩基结构形式的内力变形,并重点讨论了水平荷载作用下码头结构的桩基受力特性,在此基础上提出码头桩基选型及布置的建议。

高桩墩式码头结构的空间有限元分析

选取江苏南通某高桩墩式码头为工程实例,利用通用有限元软件ANSYS对高桩墩式码头进行空间有限元分析。通过建立有限元模型,对各种不同工况下码头的受力进行分析,得出了较为合理的计算结果,可为码头设计提供理论依据,也可供高桩墩式码头设计者参考。

高桩墩台式码头面层混凝土裂缝成因及控制措施

面层混凝土裂缝是码头工程的质量通病,严重影响着码头的整体观感及结构耐久性,必须有针对性地对裂缝形态及成因进行研究,并采取有效的控制措施。介绍了华南某高桩墩台式码头的构造设计及施工工艺特点,分析码头面层结构各类混凝土裂缝的形态特征及分布情况,并通过模拟计算混凝土结构的温度与应力,分析各类裂缝的成因。结合码头的具体施工工艺提出了针对高桩墩台式码头面层混凝土裂缝的综合控制措施。

整体吊装技术在外海无掩护环境下高桩墩台施工中的应用

以广西北部湾钦州码头接岸工程主体工程为例,文章阐述了桩墩台模板制作、安装与拆除的施工工序,介绍了整体吊装技术的具体工艺流程,并对施工过程中的施工要点进行总结。采用整体吊装技术,有效降低外海无掩护海域恶劣海况对施工的影响,减少船机使用,加快施工进度,节约施工成本。

高桩墩台桩土共同作用对结构内力的影响

根据广州某高桩墩台结构断面图和土层参数勘察报告,建立了包含墩台、桩基及土层的三维有限元模型。桩土界面采用面面接触模型,允许桩土分离及滑移,通过接触应力反映桩基土对桩的侧压力和摩阻力。分析得出了高桩墩台在多种荷载组合下的应力场和位移场,以及各桩的弯矩图和轴力图。并进一步将有限元结果与以丰海高桩墩台计算程序为代表的传统嵌固点法计算结果相比较,分析了2种方法单桩轴力图、弯矩图的差异及原因,同时分析了桩基土对结构内力的影响,得到桩排中的最大轴力弯矩桩的位置及单桩上轴力弯矩极值点的位置,为传统的嵌固点法计算结果提供了一些修改与补充,从而为高桩墩台结构设计提供参考。

不同计算方法时高桩墩台的桩基内力分析

文章以实际工程为例,运用ANSYS三维有限元软件对高桩墩台码头进行不同计算方法下的内力对比分析,得出3种(弹性嵌固法、M法、P-Y曲线法)不同计算方法下高桩墩台结构的桩基内力值及分布情况,总结出如下结论:(1)桩身弯矩最值发生在桩头或嵌固点处,设计时注意在这些地方对桩基进行局部加强;(2)当地质资料不是很详细时,可优选采用弹性嵌固法进行计算,其计算结果对土体参数选取不太敏感。

遗传算法在高桩墩台桩位优化上的应用

良好的高桩墩台桩位设计可使结构更加经济、合理,然而桩位的设计过程通常需要耗费较大的人力劳动。通过Ansys有限元计算软件的APDL命令流将优化算法整合到模型计算与后处理之中,实现程序化自动优化特定荷载条件下的桩位布置。以一个遗传算法优化桩位布置的算例,介绍了遗传算法的优化过程以及优化参数对优化过程的影响,实现在极少的用时里优化出内力值较小的桩位。

大型高桩墩台施工新工艺

我国港口建设迅猛发展，近年来建设了一些大型高桩墩台结构的液化石油气码头、油码头。码头基桩多为钢管桩，墩台尺度很大，又处于远离岸边，受风浪、潮汐、海流影响极大的无掩护海域，因此，如何进行墩台的施工便成为需要认真研究解决的技术课题。本文以深圳液化石油气储存专用码头的墩台施工为例，介绍了一种将底层分块预制安装、浇筑节点接缝。

陡岩河岸高桩墩式码头群桩基础水平承载能力分析

采用ABAQUS有限元软件,考虑斜坡嵌岩群桩施工与承载等流程,以及桩岩相互作用力学性状与材料应力应变非线性影响,构建斜坡-四边形四桩三维模型体系,在桩嵌岩深度、斜坡坡度等变化情况下,对斜坡四边形四桩的水平承载能力进行分析。分析表明,不同坡度和嵌岩深度条件下嵌岩群桩水平承载能力,是群桩桩身刚度与桩前岩体抗力、群桩基础的空间效应等综合作用的体现。随着坡度的逐渐增加,前排桩(桩1和桩2)桩顶水平承载力发挥程度逐渐减小,后排桩(桩3和桩4)桩顶水平承载力发挥程度逐渐增大,即对限制承台中心点水平位移的贡献度逐渐增加。