【摘要】：板樁碼頭作為常用的碼頭結(jié)構(gòu)型式之一,其特點是結(jié)構(gòu)簡單,施工方便,對復雜地基條件的適應(yīng)能力強,但由于前墻的抗彎能力有限,目前板樁碼頭結(jié)構(gòu)多用于中小型碼頭的建設(shè)。為適應(yīng)板樁碼頭深水化發(fā)展的需要,近年來開發(fā)了一些新型板樁碼頭結(jié)構(gòu),如T型截面板樁碼頭、遮簾式板樁碼頭。T型截面板樁碼頭與傳統(tǒng)的矩形截面板樁碼頭相比,其截面周長大,抗彎模量大,具有承受更大的豎向荷載與水平力荷載、減少碼頭的工后沉降和墻體水平位移的特點;遮簾式板樁碼頭通過在前墻陸側(cè)設(shè)置一排遮簾樁承擔部分擋土荷載,從而減小前墻所受土壓力。然而,這些結(jié)構(gòu)的承載機理相較傳統(tǒng)的板樁碼頭更為復雜,其受力特性及失穩(wěn)破壞模式尚不明確。本文采用有限元數(shù)值模擬法,對T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)與遮簾式板樁碼頭的承載特性及穩(wěn)定性進行分析,并將兩者的分析結(jié)果進行對比,給出較合理的結(jié)構(gòu)型式,在此基礎(chǔ)上對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計提出建議,具體內(nèi)容如下:1.建立了遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的有限元分析模型,根據(jù)加載系數(shù)法與強度折減法的穩(wěn)定性分析步驟,對遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行了分析,給出了結(jié)構(gòu)的極限失穩(wěn)模式及穩(wěn)定性安全系數(shù)的確定方法,在此基礎(chǔ)上進一步分析了遮簾樁與前墻間距的設(shè)置對于遮簾式板樁碼頭遮簾效果及穩(wěn)定特性的影響規(guī)律。2.建立了T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)與地基土體相互作用的三維彈塑性有限元分析模型,分別采用加載系數(shù)法與強度折減法分析了T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,得出結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞模式,并根據(jù)失穩(wěn)判別準則給出了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性安全系數(shù)的確定方法。鑒于T型截面板樁碼頭與遮簾式板樁碼頭在結(jié)構(gòu)型式上的相似性,將T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)與同尺寸的遮簾式板樁碼頭進行對比分析,得到了兩種結(jié)構(gòu)在承載特性及穩(wěn)定性方面的差異。3.建立了與T型截面板樁相同截面面積的矩形截面板樁碼頭有限元分析模型,從變形及穩(wěn)定性安全程度方面對兩種結(jié)構(gòu)進行了對比分析,給出了更合理的結(jié)構(gòu)型式。4.利用本文建立的T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析方法,分析了肋板間距、肋板長度與翼板厚度對于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響,進而對結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計提出了優(yōu)化。5.基于強度折減原理及極限平衡理論,建立了T型截面板樁碼頭結(jié)構(gòu)的抗傾穩(wěn)定性簡化分析模型,在此基礎(chǔ)上給出了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性安全系數(shù)的計算方法,并與有限元法的計算結(jié)果進行對比,驗證了簡化算法的合理性。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U656.112
【圖文】：

2圖 1-2 T 型地連墻結(jié)構(gòu)示意圖2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1 板樁碼頭結(jié)構(gòu)的發(fā)展板樁碼頭是碼頭的主要結(jié)構(gòu)型式之一，我國自建國以來建成的板樁碼頭主要鋼筋混凝土板樁碼頭、鋼板樁碼頭和地下連續(xù)墻式板樁碼頭。在建國初期，我建成板樁碼頭 40 座左右，其中絕大部分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，小部分為鋼板樁構(gòu)，碼頭結(jié)構(gòu)均為拉錨式，碼頭總岸壁長 5958m，且均為千噸級以下中小型碼。20 世紀 70 年代建設(shè)了 39 座板樁碼頭，其中 31 座為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，8 座鋼板樁結(jié)構(gòu)，岸壁總長 6754m。此時，板樁碼頭的結(jié)構(gòu)型式已不再單一，除拉式之外，還建成了多座斜拉樁式板樁碼頭，碼頭規(guī)模發(fā)展到萬噸級，但由于板

第一章 緒論小前墻所受的土壓力，使結(jié)構(gòu)能夠適用于深水條件。對于這前尚缺乏足夠深入的認識，其承載特性尚不明確，設(shè)計計算因而采用適當?shù)姆椒╗8]開展針對這些結(jié)構(gòu)的承載特性、計算關(guān)研究具有重要的現(xiàn)實意義。

第一章 緒論龔麗飛等[10]基于工程實例通過離心模型試驗對結(jié)構(gòu)與土的相互作用機理進了研究，并以 ANSYS 有限元軟件為平臺，對卸荷式地連墻板樁結(jié)構(gòu)進行了初的數(shù)值模型分析，模擬了結(jié)構(gòu)的整體變形、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、土壓力等變化規(guī)律，試和數(shù)值計算結(jié)果均驗證了卸荷式地下連續(xù)墻板樁碼頭結(jié)構(gòu)的合理性及優(yōu)越性。古西召等[11]在總結(jié)國內(nèi)外卸荷式板樁碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，采用三彈塑性有限元數(shù)值模擬法深入分析了卸荷式板樁擋土結(jié)構(gòu)的承載特性及穩(wěn)定性，給出了對卸荷式全直樁結(jié)構(gòu)的樁排距、樁間距及前沿開挖深度的設(shè)計建議，時分析了土體蠕變對樁基變形的影響，為具體工程的設(shè)計與施工提供參考。

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 關(guān)云飛;;深水板樁碼頭新結(jié)構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用——獲2017年度國家科學技術(shù)進步獎二等獎[J];水利水運工程學報;2018年02期

2 C.H.庫羅契金 ,范加侖;深水板樁碼頭[J];水運工程;1983年09期

3 孫楠;李超;別社安;;大剛度板樁碼頭有限元分析[J];港工技術(shù);2015年04期

4 劉愛國;魏勇;;新型環(huán)保泥漿處理系統(tǒng)在板樁碼頭中的首次應(yīng)用[J];港工技術(shù);2016年06期

5 李賽峰;張飛;朱糜

本文編號：2798076