分離卸荷式板樁碼頭結(jié)構(gòu)受力分析及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著船舶噸級不斷增加以及碼頭建設(shè)向大型化和深水化方向發(fā)展，傳統(tǒng)板樁碼頭型式暴露出了新的問題：即難以滿足深水碼頭中前板墻急劇增大的彎矩要求。為此，中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院在半遮簾式和全遮簾式板樁碼頭型式成功應(yīng)用的基礎(chǔ)上，提出了分離卸荷式連續(xù)墻板樁碼頭型式，該結(jié)構(gòu)的提出和應(yīng)用，對板樁碼頭是一次新的提升，一定程度上解決了傳統(tǒng)板樁碼頭向深水化發(fā)展過程中存在的問題，不僅具有重要的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　分離卸荷式板樁

2、碼頭與傳統(tǒng)板樁碼頭的不同之處在于其前板墻后方設(shè)置了卸荷平臺和灌注樁，而正是由于這些功能結(jié)構(gòu)的存在，從而具備了其它碼頭型式無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，一方面，灌注樁可以依靠本身樁體強(qiáng)度承擔(dān)樁后土體的作用力；同時(shí)由于灌注樁是間隔布置的，當(dāng)港池泥面開挖時(shí)，會在灌注樁間產(chǎn)生土拱作用，土拱將樁間土壓力傳遞給灌注樁，使灌注樁受力增加，從而使前板樁受力減小。另一方面由于卸荷平臺的存在，使得承臺上方土體自重作用于承臺，并通過灌注樁傳給地基土層，從而減小這部分荷載在

3、前墻面引起的附加側(cè)向土壓力。目前，國內(nèi)外對該結(jié)構(gòu)的研究較少，本文基于土拱作用，卸荷作用以及雙排樁理論，對分離卸荷式板樁結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論進(jìn)行研究，利用有限元軟件對該碼頭型式進(jìn)行數(shù)值分析，并給出相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸的合理值，為相關(guān)工程設(shè)計(jì)提供借鑒。
　　首先，本文介紹了分離卸荷式板樁碼頭結(jié)構(gòu)的組成與特點(diǎn)，介紹了郎肯土壓力理論，庫倫土壓力理論，卸荷平臺卸荷理論，平行墻理論，土拱理論以及雙排樁的土壓力分擔(dān)系數(shù)法；然后結(jié)合以上理論，導(dǎo)出了該碼頭型式結(jié)

4、構(gòu)土壓力的計(jì)算公式：其次，利用有限元軟件ANSYS WorkBench對分離卸荷式板樁碼頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模分析，通過有限元計(jì)算結(jié)果與離心模型試驗(yàn)結(jié)果的對比分析，證明所建有限元模型的正確性，然后將該模型有限元計(jì)算結(jié)果與理論土壓力計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比，通過分析驗(yàn)證了該結(jié)構(gòu)土壓力計(jì)算方法的合理性。再次，利用有限元法，通過比較傳統(tǒng)板樁碼頭與分離卸荷式板樁碼頭前墻受力狀況來分析卸荷平臺群樁基礎(chǔ)的卸荷效果。最后，分別從灌注樁間距，卸荷平臺寬度這兩個(gè)因素對