遮簾式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的土壓力計算及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、遮簾式板樁碼頭最早是在2002年提出的,屬于一種新型板樁碼頭結(jié)構(gòu),其特點就是在傳統(tǒng)的板樁碼頭前墻的后面3～5m的范圍內(nèi)增設(shè)一排一定間距的混凝土灌注樁一遮簾樁,遮簾樁的加入使得前墻的土壓力和變位都有很大程度的減少,使其在不改變前墻厚度的前提下加大了港池的開挖深度,這一新型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生改變了板樁碼頭只適用于中、小型碼頭的現(xiàn)狀。但是遮簾樁的加入使得碼頭的受力特性更加復雜,這就增加了此類碼頭在設(shè)計上和施工上的難度,目前遮簾式板樁碼頭的計算方法主要

2、有原型觀測,土工離心試驗和有限元分析法。
　　 本文結(jié)合了遮簾式板樁碼頭的誕生背景和研究現(xiàn)狀,以曹妃甸10萬t級通用散貨碼頭參數(shù)為例,基于ABAQUS對遮簾式板樁碼頭的進行了二維和空間有限元計算,得到了下面幾點研究成果:
　　 二維模型中模擬了前墻、拉桿、遮簾樁和土體,研究土體參數(shù)性質(zhì)對土拱效應的影響,在對不同的粘聚力和摩擦角的模擬中,結(jié)果表明兩者都對土拱效應有不同程度的影響,粘性土比非粘性土更易形成土拱,粘性土中粘聚力

3、越大,土拱越易發(fā)揮,但是增加到一定值時土拱效應幾乎沒有差別;摩擦角的影響實際就是樁土摩擦系數(shù)的影響,系數(shù)越大土拱效應越易發(fā)揮。
　　 空間有限元分析中,再一次考察了遮簾樁的遮簾效果,接著對遮簾式板樁碼頭進行了優(yōu)化分析,包括樁長、樁間距、墻樁距、剛度對前墻和遮簾樁受力變形的影響,得出如下結(jié)論:
　　 (1)分析遮簾樁的遮簾效果,表明遮簾式板樁碼頭較傳統(tǒng)板樁頭更有優(yōu)勢。
　　 (2)遮簾樁長度以大于前墻長度2～3m為

4、宜。
　　 (3)在實際工程中,綜合考慮施工方便和碼頭結(jié)構(gòu)布置合理的原則的前提下盡量使遮簾樁接近前墻。
　　 (4)對于前墻來說遮簾樁間距越小,其受力變形越小,但對遮簾樁來說受土拱效應的影響很復雜,建議在設(shè)計時對該工程進行相應的有限元模型計算或離心模型實驗,并結(jié)合施工等各方面因素選取適當有效的遮簾樁間距。
　　 (5)遮簾樁的抗彎剛度對前墻和遮簾樁的變形有很大影響,分析表明抗彎剛度越大,前墻的受力變形越小,而遮簾