BIM及3D打印技术在密集桩群模拟沉桩中的创新应用

海上桩基相互穿插的密集桩群施工,极易发生桩在泥面以下碰撞、已施工桩基侵占打桩船沉桩路径,导致后续桩基无法沉桩等问题。采用BIM技术建模、桩径扩大模拟和沉桩参数动态调整的方法,分析桩基碰撞与偏位容许最大误差,实现沉桩碰撞预警与防范。采用BIM 3D打印技术制作海床、桩及打桩船缩尺模型,引入水位模拟、定位装置等组合,动态、高精度模拟海上沉桩,验证桩位布置的合理性,确定切实可行的沉桩工序。

改进的模糊DEMATEL模型在码头群协同应急风险因素分析中应用

多个码头间的协同应急风险一直是阻碍码头群发展的卡脖子问题之一。为此,将决策试验和评价实验室(Decision-making Trial and Evaluation Laboratory,DEMATEL)方法引入风险领域,并提出用于分析多属性码头群协同应急风险因素的模糊DEMATEL模型。通过计算因素间的相互影响关系,成功地识别出了“协同应急人员培训和知识更新”“应急人员协同能力”“码头群应急预案的完备性”以及“码头群协同应急演习”4个关键因素,进而便于码头群管理者精准和高效的管理。DEMATEL模型的识别方法和计算结果对港口群协同应急风险因素辨识同样具有重要参考价值。

Mike21软件桩群概化方法在高桩码头中的应用

码头前沿水域的横流过大容易导致船舶撞击码头或系船缆绳断裂,进而引发安全事故,因此研究码头前沿水域的流场状况对码头轴线合理选取和船舶的安全靠泊有着非常重要的意义。基于桩群概化方法,采用Mike21软件中的三角形网格水动力模块(FM模块)对曹妃甸矿石一期、矿石三期高桩码头附近的流场进行了数值模拟,并与现场实测流速、流向进行对比验证,确定了模型中的桩群影响参数。在此基础上,深入研究相邻高桩码头桩群阻力对周边海域的影响,并对码头前横流进行计算和分析。此方法实施简单、计算效率高,对大范围海域影响研究结果合理,对高桩码头前沿水域有关流速、流向的计算结果更加准确,对码头轴线合理选取和船舶安全靠泊有重要的参考意义。

大型原油码头群布置特点及优化设计

日照港岚山港区中作业区一字型连续布置了4个30万吨级大型原油泊位,这在国内外大型原油码头的布置中绝无仅有。经过十余年的开发建设,目前已建成2个30万吨级泊位、在建1个30万吨级兼靠45万吨泊位,第4个30万吨级泊位正在进行前期论证。通过总结已建成泊位在设计使用过程中的经验教训,持续优化后续泊位的码头长度、系靠船墩布置、结构形式及引桥连接方式等。详细介绍优化设计的过程及主要理念,从码头群的角度分析泊位连续布置的特点及优缺点,为类似工程的规划设计提供参考。

高桩码头桩群对河道流场影响的数值模拟

为较好的指导工程实践,本文用数值模拟的方法对高桩码头数值计算的两种处理方法进行对比研究,通过对理想矩形水槽和实际高桩码头项目的计算,得出这两种处理方法的差异,归纳总结出两种方法的优缺点和适用条件。

甬江感潮河流上下游码头群对河道行洪的联合影响

为分析甬江上下游码头群对河道行洪的联合影响,基于Delft3D数学模型开展了典型潮洪条件下甬江上下游不同码头群对河道水流特性的影响研究,结果表明:单段码头群位置距河口越远,或码头分布越密集,引起的水位壅高程度越大;在不同码头群共同产生壅水影响的区域,全河段码头群引起的河道洪水位变化比各码头群单独影响时增大,在不同码头群产生水位壅高和降低影响的河段,全河段码头群作用下水位影响部分相抵,但由于降低幅度小于壅高幅度,河道洪水位变化仍呈增大状态;码头群工程局部流速减少区域和外侧河道流速增加区域均呈带状分布,全河段码头群联合作用加剧了单段码头群引起的河道流速的变化且流速减小程度较流速增加程度大。

感潮河道桥梁和码头工程群对行洪累积影响

以宁波甬江流域感潮河段所建工程群为研究对象,基于Delft3D数学模型开展了典型洪潮条件下桥梁和码头群对河道行洪的累积影响研究,对比分析单类工程群和两类工程群对河道洪水位和流速的影响。结果表明:桥梁和码头群对河道行洪存在累积影响,位置集中在宁波大学上游的甬江、奉化江和姚江河段;在两类工程群单独作用下均存在水位(流速)增加或减小的区域,桥梁和码头群的联合作用使得水位(流速)变化幅度更大,但不是两类工程群影响幅度的简单叠加;在两类工程群单独作用下水位(流速)变化相反的区域,桥梁和码头群的联合作用下水位(流速)的变化幅度减小。

离岸深水全直桩码头结构群桩基础工作性状有限元分析

采用有限元法,建立了全直桩码头结构-地基相互作用的三维弹塑性有限元模型,研究了该结构群桩基础中各桩荷载分担比、桩身弯矩分布、桩侧土压力分布、群桩效应特性及桩基临界入土深度。结果表明:离岸深水全直桩码头结构群桩基础中群桩效应可忽略不计,这为研究该结构稳定性计算方法时可不考虑群桩效应。通过计算确定了该离岸深水全直桩码头结构水平承载群桩的临界入土深度。

干湿循环及水平循环荷载下的码头群桩侧向累积位移

为了揭示干湿循环及水平循环荷载作用下码头群桩累积侧向位移分布特征,基于水平循环受荷的刚度衰减模型和土体抗剪强度干湿循环弱化模型,通过ABAQUS进行二次开发实现了土体刚度衰减和土体抗剪强度干湿循环弱化,并依托三峡库区某在役货运码头,建立了码头群桩-岸坡相互作用三维数值模型。通过数值结果系统分析了三峡库区在干湿循环及水平循环荷载作用下码头群桩桩顶及桩身累积侧向位移。研究表明:干湿循环和水平循环荷载产生的循环效应集中在循环周期的前面阶段;存在临界水平循环荷载比,当水平循环荷载比小于临界值时,累积位移随着循环次数的增加而逐渐增大,在加载后期桩基侧向位移趋于稳定;当水平循环荷载比大于临界值时,累积位移随循环次数的增加而不断增大,在加载后期仍有不断增加的趋势,当桩基设计从控制变形考虑时,建议将水平循环荷载比控制在0.5以内;干湿循环后在水平循环荷载作用下,桩侧累积位移有明显增大的趋势;最后,根据数值计算结果,提出了干湿循环后水平循环荷载作用下群桩桩顶侧向累积位移预测模型,可供工程实践参考。

桩距对陡岩河岸墩式码头群桩基础竖向承载特性影响研究

采用ABAQUS有限元软件建立陡岩群桩系统三维模型,通过改变桩距、桩嵌岩深度等参数,分析陡岩群桩(四边形四桩)的竖向承载特性.研究表明,不同桩距和桩嵌岩深度条件下陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载能力,是群桩径向膨胀与桩前岩体缺失效应、桩后岩体增强效应、承台刚度综合作用的体现.当桩距S≥4D时,不宜将承台作刚性假设.当桩距S≥5D时,群桩竖向极限承载力减小幅度、竖向承载群桩效应系数减小幅度均已超过10%(与桩距S=3D的群桩相比).在竖向荷载作用下,随着桩距的增加,承台更易于受压变形,群桩体系空间效应增强,各桩桩顶沉降的差异亦逐渐明显.

桩径对陡岩河岸墩式码头群桩基础竖向承载特性的影响

采用ABAQUS有限元软件模拟陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载工况,建模过程考虑陡坡钻岩成孔、桩基和承台混凝土浇筑、群桩承载等流程,并考虑材料和桩岩接触非线性影响,建立陡岩群桩系统三维模型,通过改变桩径、桩嵌岩深度等参数,分析陡岩群桩(四边形四桩)的竖向承载特性。研究表明,不同桩径和桩嵌岩深度条件下陡岩群桩(四边形四桩)竖向承载能力是群桩径向膨胀与桩前岩体缺失效应、桩后岩体增强效应、承台刚度综合作用的体现。群桩竖向极限承载力和竖向承载群桩效应系数随桩径的增大分别呈"S"形和"∽"形规律变化。对于竖向荷载作用下的陡岩群桩(四边形四桩),在桩径较大时(D=2.2m),前排桩(桩1和桩2)的桩顶沉降与后排桩(桩3和桩4)的桩顶沉降仍有较明显的差异。

汉口宝庆码头文化解析

汉口宝庆码头是湖南宝庆地区先民争夺而来。这里从兴起至今一直保留着不同于武汉都市的独特文化。宝庆码头文化继承了码头文化中的霸蛮性格、宝庆商帮的冒险精神和湖湘文化中小国寡民的生存状态,既成就了宝庆码头今日特有的的文化,但同时也阻碍着宝庆码头的进步与发展。在新时期,宝庆人应该汲取传统文化中的精华,弃其糟粕,积极融入到武汉文化和现代中去。

大浦口码头清淤试验研究

码头清淤尤其是高桩码头平台下桩群间清淤是一个非常特殊的疏浚工程。金塘大浦口集装箱码头从开建至今,码头底下与码头前沿水深可差10 m以上。通过测量可知,码头底下淤厚达10 m以上,严重影响着桩群的安全,因此,急需寻找一合适有效的设备进行码头底下清淤。针对这种清淤设备国内缺稀、国外昂贵的情况,实验室利用自行研制的清淤设备深吸1型取砂装置在大浦口集装箱码头前沿进行清淤试验,为下一阶段码头底下清淤工程提供技术支持。

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。

巴基斯坦卡拉奇港OP-Ⅱ旧高桩码头群桩基础的拔除施工

今后,国内外均有大量的建筑物达到甚至超过其设计使用年限,拆除后重建的工程项目将呈上升趋势,而国内外对此类问题尚无较详细的报道。通过巴基斯坦卡拉奇港OP- 旧高桩码头322根群桩基础的拔除施工,探索并总结出了一种成本费用较低、拔桩效率高的水上拔桩方法。

陡岩河岸高桩墩式码头群桩基础竖向承载能力

采用ABAQUS有限元软件模拟斜坡嵌岩群桩(四边形四桩)竖向承载工况、模拟施工过程,考虑材料和桩岩接触非线性影响建立斜坡-嵌岩群桩系统三维模型,通过改变斜坡坡度、桩嵌岩深度等参数分析斜坡嵌岩群桩(四边形四桩)的竖向承载能力。研究表明,不同坡度和嵌岩深度条件下嵌岩群桩(四边形四桩)竖向承载能力,是群桩径向膨胀与桩前岩体缺失效应、桩后岩体增强效应、承台刚度综合作用的体现。群桩效应系数随着坡度的增加(0°≤R≤45°)逐渐增大,坡度较大时(30°≤R≤45°)嵌岩桩群桩(四边形四桩)的承台顶面、各桩桩顶不均匀沉降较明显。

港口粮食码头立筒仓群滑模施工质量控制

港口粮食码头立筒仓群施工需要多个仓体同步滑模,施工质量控制严格。根据工程实际施工情况,对滑模施工过程中的质量控制要点进行介绍总结,为立筒仓群复杂滑模工程提供了解决方案。

边滩嵌入式码头对河段航道条件的影响——以临湘港区鸭栏码头为例

鸭栏码头受岸线规划限制,选址在界牌河段儒溪边滩和上边滩之间的窜沟内,并伴有港池和进港航道的疏浚作业,是一种特殊的边滩嵌入式码头,且下游紧邻丁坝整治建筑物,工程河段河床演变及航道条件复杂。为研究工程对河段航道条件的影响,通过开展界牌河段物理模型试验,分析了工程实施前后水位、流速、汊道分流比和河床冲淤的变化,结果表明:工程建设对长江主航道通航水流条件影响较小,但码头桩群和进港航道疏浚的联合作用,导致上边滩滩头左缘有所冲刷,丁坝护滩功能受到一定影响,需要实施补偿工程来消减该不利影响。

跨世纪的徐州市港口码头布局研究

在对徐州市港埠历史演变进行客观回溯和总结的基础上，深入剖析市域港口码头发展现状及存在问题，并对航道河流、综合运输、水运货流和经济发展等影响市域港口码头发展的因素进行分析与测算，提出徐州市跨世纪港口码头发展战略方向、目标及所应采取的步骤和重点，特别是对三大港群布局和主通道、主干线、干线、支线港口码头建设予以阐述和论证，为徐州市港口码头发展规划提供参考依据。

化学植筋在码头胸墙修复中的应用

化学植筋技术在建筑领域应用十分广泛,但是在港口工程中应用较少。根据后锚固技术理论分析了化学植筋在素混凝土结构中的破坏形式,并在某码头胸墙修复工程中采用群锚化学植筋技术,对破损的素混凝土胸墙进行加固修改,使之恢复原有功能。