內(nèi)河架空直立式碼頭接岸結(jié)構(gòu)的選擇

由于內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)復雜,不能采用一般的傳統(tǒng)計算方法進行模態(tài)分析,而應采用結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件進行分析。采用有限元法建立空間剛架模型,對內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析,初步探討了內(nèi)河架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的動力特性,為合理結(jié)構(gòu)型式的研究提供了依據(jù)。

利用有限元法對內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進行了計算分析,采用有限元法建立了3種不同的有限元模型(平面剛架模型、不考慮面板剛度的空間剛架模型、考慮面板剛度的空間剛架模型),分別對內(nèi)河架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進行了靜力計算和比較分析。分析表明,考慮面板剛度的空間剛架模型是適合內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)的計算模型。

本文針對目前碼頭平面設計方法的不足,采用有限元方法,對重慶市某內(nèi)河架空直立式框架碼頭進行模擬,分析探討了不同工況下碼頭的變形和各主要構(gòu)件的力學性能。研究表明:此結(jié)構(gòu)整體性很好,但工程設計偏于保守,可適當加大樁徑、樁間距及排架間距,以減少工程投資,同時可以減小結(jié)構(gòu)對水流的影響,為碼頭結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)化設計提供了參考依據(jù)。

大水位差架空直立式碼頭是出現(xiàn)在長江上游內(nèi)河地區(qū)的一種新型碼頭結(jié)構(gòu)型式。對該種碼頭的結(jié)構(gòu)特點、結(jié)構(gòu)型式及其適應性進行歸納,并對碼頭的樁基、上部結(jié)構(gòu)及接岸結(jié)構(gòu)等的設計和計算要點進行點評。

根據(jù)規(guī)范方法并結(jié)合工程實際和內(nèi)河大水位差碼頭關(guān)鍵技術(shù)問題,依托大量的數(shù)值計算,對內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭在各種荷載組合下的災害進行了預測。利用arcview將預測結(jié)果與地理信息系統(tǒng)有效地結(jié)合起來,建立了內(nèi)河大水位差架空直立式碼頭災害預測與管理系統(tǒng),實現(xiàn)了港口安全評估的動態(tài)化管理。通過對系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)的評估,可以有效提高碼頭的裝卸效率,實時評估碼頭的安全性能。

采用有限元法,分別建立樁-土-碼頭結(jié)構(gòu)模型、地基剛性假定的碼頭模型和工程計算簡化的碼頭模型。通過模態(tài)分析和動力時程分析,得出3種碼頭模型的基頻和水平位移最大值,以及碼頭立柱內(nèi)力的最大響應值。研究表明:與地基剛性假定模型相比,由樁-土-碼頭結(jié)構(gòu)模型所得的結(jié)構(gòu)基頻、水平位移最大值、立柱的剪力和彎矩值將會減小,軸力值基本不受影響;與工程計算簡化模型相比,結(jié)構(gòu)的基頻、立柱的剪力和彎矩值將增大,但是水平位移最大值將減小,軸力值基本不變。

以三峽庫區(qū)架空直立式碼頭大直徑鋼護筒嵌巖樁為切入點,主要針對受鋼護筒影響下架空直立式碼頭嵌巖樁的受力性狀作一綜述.在闡明何為鋼護筒嵌巖樁的基礎上綜述了鋼護筒及鋼護筒嵌巖樁的受力性狀和嵌巖樁-土-巖的受力性狀的研究現(xiàn)狀,并從鋼管混凝土樁(柱)與鋼護筒嵌巖樁受力性狀的區(qū)別、鋼護筒與樁芯鋼筋混凝土的聯(lián)合受力和考慮重復荷載作用下鋼護筒效應對嵌巖樁承載性能的影響3個方面探討有待研究的方向,為進一步研究鋼護筒嵌巖樁提供一些思路.

以三峽庫區(qū)某架空直立式碼頭為例,采用基于有限元軟件ansys的montecarlo法,對架空直立式碼頭樁基進行了靈敏度分析、散點圖分析,并討論了樁基在各種工況組合作用下的可靠指標.結(jié)果表明船舶撞擊力對碼頭樁基的可靠度計算起著決定性作用,碼頭樁基可靠度指標基本滿足規(guī)范要求,可靠指標計算方法和結(jié)果可為類似碼頭樁徑優(yōu)化設計提供參考.

以重慶某平面布置為"l型"的內(nèi)河框架直立式碼頭為依托,采用midas建立空間剛架模型并進行模態(tài)分析,提取關(guān)鍵模態(tài)分析結(jié)構(gòu)的振型特點。初步探討其動力特性,為結(jié)構(gòu)設計、振動故障診斷以及結(jié)構(gòu)動態(tài)特性的優(yōu)化設計提供依據(jù)。

利用有限元法對性質(zhì)復雜的混凝土結(jié)構(gòu)——架空直立式碼頭進行塑性破壞分析,其中包括根據(jù)室內(nèi)模型試驗得到的混凝土參數(shù),利用有限元軟件進行數(shù)值模擬分析;結(jié)合重慶市寸灘碼頭模型試驗資料,對數(shù)值模擬結(jié)果進行對比分析。結(jié)果表明:碼頭結(jié)構(gòu)在受到頂層撞擊力后最先破壞的是結(jié)構(gòu)底層的聯(lián)系梁;隨著撞擊荷載的增大,結(jié)構(gòu)上部的縱撐、橫撐兩端均出現(xiàn)不同程度的開裂區(qū),但整個結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)較大位移,表明此種結(jié)構(gòu)具有較強的塑性變形能力,符合框架結(jié)構(gòu)的設計原則,與試驗數(shù)據(jù)比較吻合。

結(jié)合三峽工程建成蓄水后庫區(qū)港口航道水域特點和地形特點,充分考慮長江航運發(fā)展、長江上游重慶航運中心的建設等需求,以及碼頭建設對長江航運通航條件、通航環(huán)境安全及行洪能力的影響,對各種適合集裝箱裝卸的碼頭結(jié)構(gòu)進行了全面歸納、分析、篩選,提出了在長江上游30m以上大水位差條件下5種比較適合于集裝箱裝卸的碼頭結(jié)構(gòu)方案。

利用有限元法對內(nèi)河大水位差架空直立式集裝箱碼頭結(jié)構(gòu)進行計算分析。采用等截面梁單元,按平面剛架建模分別對各控制工況進行了比較計算和分析,并按空間剛架建模對計算結(jié)果進行復核,計算結(jié)果可靠合理,為合理結(jié)構(gòu)型式的研究提供了依據(jù)。

從三峽庫區(qū)變動回水區(qū)特殊的地形地質(zhì)及水文條件出發(fā),以寸灘港三期擬建工程為實例,通過對結(jié)構(gòu)形式特點比較、施工方法論述及合理施工水位確定等要素的分析,對架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)進行排架跨度、基樁樁徑優(yōu)化設計,提出了適應于三峽庫區(qū)變動回水區(qū)的大樁徑、大跨度架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)形式,比傳統(tǒng)的碼頭結(jié)構(gòu)工程量減少、工程造價降低,并解決了三峽成庫后低水位施工期短的難題。此研究成果可為庫區(qū)碼頭建設提供良好的技術(shù)支持,具有一定的參考價值。

采用三維有限元數(shù)值分析方法,對大水位差架空直立式碼頭的力學特性展開了分析,得到了有限元簡化分析時的結(jié)構(gòu)內(nèi)力及其誤差,并在此基礎上對結(jié)構(gòu)的模態(tài)及其塑性破壞過程進行了分析,得到了內(nèi)河架空直立式碼頭基礎與結(jié)構(gòu)共同作用的一些規(guī)律及其碼頭結(jié)構(gòu)的破壞模式。

采用響應面數(shù)值模擬技術(shù)在設計驗算點處擬合了代替真實極限狀態(tài)曲面的響應面函數(shù),并在此基礎上運用一次二階矩法編寫matlab程序?qū)芸罩绷⑹酱a頭樁基進行了可靠度分析求解。驗證了基于響應面對大型結(jié)構(gòu)可靠度求解的可行性。

港口航道與海岸工程專業(yè)畢業(yè)設計（論文） 第1章設計資料 1.1地理位置 擬建重慶港涪陵港區(qū)黃旗集裝箱碼頭一期工程位于長江左岸黃旗鎮(zhèn)，距涪陵城以

以重慶港寸灘碼頭三期工程的為依托,基于大渦模擬理論,應用有限元軟件fluent模擬高雷諾數(shù)條件下的三維流場,得出超臨界狀態(tài)下串聯(lián)樁上的水流速度和壓強,探討碼頭結(jié)構(gòu)各排架樁上的阻力系數(shù)、水流壓強衰減、消能等相關(guān)規(guī)律,為三峽庫區(qū)大水位差架空直立式碼頭在結(jié)構(gòu)設計時考慮水流力的影響提供參考。

根據(jù)動力時程分析法基本理論,利用ansysworkbench有限元軟件分別建立新型架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)架空直立式碼頭結(jié)構(gòu)有限元模型進行數(shù)值模擬分析,得出兩種結(jié)構(gòu)型式碼頭面板和樁的應力、位移的時程響應結(jié)果。最后,通過對兩者的結(jié)果進行分析對比,初步探討和評估新型碼頭結(jié)構(gòu)的抗震性能。

采用ansys有限元軟件,對5種不同碼頭承臺寬度、5種不同樁直徑進行數(shù)值分析,探討承臺寬度、樁直徑對架空直立式碼頭水平撞擊力分配系數(shù)的影響。結(jié)果表明,承臺寬度和樁直徑對排架分配系數(shù)有著不可忽視的影響,承臺寬度的增大有利于排架的均勻分配,樁直徑的增大不利于排架的均勻分配。為使結(jié)構(gòu)受力均勻,可適當加大承臺寬度、減小樁直徑。同時對這兩個因素對水平撞擊力分配系數(shù)的影響進行敏感性分析。

針對大型內(nèi)河碼頭建設面臨的復雜水文條件和地質(zhì)條件,基于結(jié)構(gòu)受力最優(yōu)原理和工程造價最省的思路,提出了"空間三角形框架墩+帶主斜撐大跨度排架"的內(nèi)河架空直立式碼頭新型結(jié)構(gòu),分析了該碼頭結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點和穩(wěn)定性。并將寸灘碼頭一、二期建設項目的碼頭結(jié)構(gòu)型式改用本優(yōu)化結(jié)構(gòu)型式后進行了工程造價的計算,再與原寸灘碼頭一、二期建設項目的工程造價進行比較。研究表明:新型結(jié)構(gòu)的構(gòu)造簡潔、受力合理、水下工程量小、經(jīng)濟性好。

人工島直立式沉箱護岸具有對環(huán)境影響因素小,開挖方量少,結(jié)構(gòu)堅固耐用,對地面荷載變化不敏感以及能夠承受較大的水平荷載等特點,直立式護岸是依靠與岸壁構(gòu)筑物底面直接接觸的基槽的可靠承載力來維護整體護岸的安全使用。因此,基床是直立式護岸的基礎,基床夯實及整平質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個工程的穩(wěn)定性和耐久性,施工質(zhì)量控制的不好,容易引起沉箱安裝后移位以及沉降過大等質(zhì)量問題。珠澳口岸人工島工程的西北護岸是直立式沉箱結(jié)構(gòu),以此為例闡述直立式護岸結(jié)構(gòu)施工中基床施工工藝及其施工要點。

三峽庫區(qū)正常蓄水后,庫區(qū)航運條件得到極大改善。由于碼頭存在靠泊超設計船型船舶的情況,因此,對庫區(qū)現(xiàn)有碼頭進行靠泊能力評估是十分必要的。本研究通過分析和研究架空直立墩式碼頭的靠泊能力,提出結(jié)合原有設計和碼頭實際運行情況,并通過有限元計算分析超設計船型靠泊時碼頭結(jié)構(gòu)實際響應的綜合評估方法。該方法可為類似碼頭靠泊能力評估提供參考。