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内河架空直立式框架码头与高陡岸坡共同作用研究
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摘要
近年来,内河架空直立式框架码头新型结构已广泛应用于港口建设中,取得了极为广泛的经济效益、社会效益和环境效益。尽管如此,目前关于架空直立式框架码头结构的工作机理尚未得到清楚的认识,设计理论与方法还远远落后于工程实践。另外,由于数值分析方法和计算机仿真技术的发展,以及相互作用本身问题的复杂性,共同作用问题已成为结构工程领域关注的热点问题之一。因此,研究内河架空直立式框架码头结构与岸坡共同作用问题对结构和地基基础设计有着十分重要的意义。
     本文总结了国内外在上部结构与地基基础共同作用分析方面的研究方法和成果,针对内河架空直立式框架码头可能出现的高填方和软弱夹层特点,以重庆港寸滩集装箱码头一期工程为背景,建立了概化的内河架空直立式框架码头结构与高陡岸坡共同作用计算模型,并运用大型有限元软件对该模型进行了考虑施工过程的共同作用三维仿真分析,得到了上部结构、基础和岸坡地基的位移、应力变化规律,以及刚度变化对共同作用各方的影响,并针对出现的问题建议了优化的结构型式。通过在不同施工顺序条件下,框架码头与岸坡共同作用的对比分析,提出了适合于内河架空直立式框架码头特点的合理施工顺序:先桩基施工并与地梁或一层框架形成整体排架,再对基础进行回填,然后框架上部结构与岸坡回填同步施工到设计高程,最后进行接岸结构施工。同时还针对码头高填方岸坡软弱夹层的问题,运用有限元强度折减法理论进行共同作用分析,得到了码头岸坡的破坏模式,并提出了一种可以考虑共同作用的加固方法,同时还提出了土体强度折减修正系数,为采用共同作用分析方法去指导实际工程和解决问题提供了一种参考。
Nowadays,inland river frame wharf is used widely in harbor engineering, enormous economic benefits, social benefits and environmental benefits were obtained. Nevertheless, the deformation behaviour and working mechanism of Inland River Suspended Vertical Frame Wharf have not well understood and rational analysis theory and design methods for these structures are not available. The theoretical study cannot fulfill the rapid and wide requirements in engineering design and construction. Moreover, the developing of the numerical analysis methods and computer simulation technology, as well as the complexity of the interaction itself, the field of the interaction has become the focus of attention problems. Therefore, the interaction study of the Inland River Suspended Vertical Frame Wharf is obviously significant on the structure and foundation design.
     This paper summarizes the research methods and results of the interaction effect between the structure's upper part of the and foundation , in view of the characteristics of the frame wharf high fill and weak interlayer, and I take the an engineering Container Terminal Cuntan as background, set up the generalizability the joint effect calculation model of the river terminal overhead vertical frame structure and high and steep slope, which considering the construction process and interaction effect, and use the large-scale finite element software,take the three-dimensional simulation analysis in the model to get the displacement in the upper part of the structure, foundation and bank foundation, stress change, as well as the stiffness of the joint effect of change on all sides, and the problems for the optimization of the proposed structure. Through the construction sequence in different conditions, comparaing the analysis of shared the role in framework port and the bank , put forward a reasonable construction sequence framework for river trade terminal overhead vertical:the first pile and ground beam or the formation of a layer of the framework to arise the overall scheduling frame, and then backfill the foundation, then backfill construction the framework of the upper structure and the banks synchronous to the design elevation, and finally access to offshore structure construction. At the same time, for the questions in terminal high fill slope weak interlayer,use the strength reduction FEM to analyse,get the failure mode terminals of banks, and advance a strengthening method considering a common role , at the same time, proposed amendments to soil strength reduction coefficient, provides a reference for the effect of introducing a interaction analysis method to guide the actual project and problem-solving.
引文
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