超大型沉箱穩(wěn)定性及其貯倉壓力的物理模型試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展以及全球化進(jìn)程的加深，港口作為連接世界各國的橋梁與紐帶也迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。我國陸續(xù)興建了很多大型碼頭以滿足進(jìn)出口貿(mào)易額的持續(xù)增加。重力式沉箱結(jié)構(gòu)在地基良好的地區(qū)得到廣泛應(yīng)用，但目前采用的重力式碼頭設(shè)計(jì)規(guī)范，基本都是從以往已建的中小型重力式碼頭上總結(jié)而來。對于總高度高、重量大的超大型沉箱結(jié)構(gòu)碼頭的設(shè)計(jì)缺乏經(jīng)驗(yàn)，沒有成熟的工程實(shí)例可供借鑒。因此對于超大型沉箱結(jié)構(gòu)的研究在今后的碼頭建設(shè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。<

2、br>　　 本文首先對前人在相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)行了歸納與總結(jié)，然后以福建省湄洲灣超大型沉箱結(jié)構(gòu)散貨碼頭為工程背景進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)研究。根據(jù)相似理論對沉箱的尺寸、荷載等工程條件進(jìn)行縮放，按照碼頭在實(shí)際運(yùn)行中可能產(chǎn)生的荷載組合進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證超大型沉箱結(jié)構(gòu)在施工期及使用期各荷載組合作用下的整體穩(wěn)定性。根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，建議沉箱施工時(shí)在混凝土胸墻澆注后再進(jìn)行墻后回填以減小沉箱在施工期產(chǎn)生的位移。沉箱在荷載作用下向海側(cè)發(fā)生極小傾斜，結(jié)構(gòu)保持穩(wěn)

3、定。進(jìn)行破壞性試驗(yàn)時(shí)，增大后方荷載使得沉箱向海側(cè)產(chǎn)生較大位移。建議在碼頭運(yùn)行中盡量避免后方堆場長期超載使用。
　　 在模型試驗(yàn)完成之后，利用大型有限元分析軟件ABAQUS建立三維數(shù)值模型，對超大型沉箱的整體穩(wěn)定性進(jìn)行數(shù)值模擬分析；針對數(shù)值分析結(jié)果中碼頭各部位出現(xiàn)的變形及應(yīng)力集中等現(xiàn)象，對碼頭的施工及使用提出合理的建議。然后再建立超大型沉箱倉格的三維數(shù)值模型對貯倉壓力進(jìn)行數(shù)值模擬研究，將分析結(jié)果與現(xiàn)行規(guī)范中的貯倉壓力計(jì)算公式的計(jì)算