PHC桩-重力式挡墙复合结构在码头改造工程中的应用

摘要

码头结构加固与改造是通过对在役老码头进行检测、评估、加固及改造等技术措施，恢复受损码头结构的原有功能并满足其使用要求，或者提高已有码头结构的承载力和稳定性以满足结构荷载增加及使用功能改变等要求。随着一批老码头达到设计使用年限，以及船舶大型化、专业化发展趋势迅猛，我国港口工程即将进入大规模的码头结构加固改造时期。然而，目前国内对码头结构加固改造的研究较少，尤其是PHC桩-重力式挡墙复合结构码头加固改造的设计理论和计算方法远落后于工程实践。
　　本文利用理论分析和有限元数值模拟方法针对PHC桩-重力式挡墙复合结构加固与改造技术开展了一系列研究工作，主要研究内容和结论如下：
　　1、分析了码头结构加固改造的研究现状及应用前景，找出目前研究中亟待解决的关键问题，并通过分析指出码头结构加固改造是十分必要并且可行的。
　　2、根据PHC桩-重力式挡墙复合结构在极限状态下的受力平衡，建立了基于混凝土重力式挡墙结构稳定性验算模式的抗滑移、抗倾覆稳定性简化计算方法；同时在现有规范的稳定性计算方法基础上推导出适用于桩基-重力式挡墙复合结构的规范修正法。
　　3、利用有限元法对PHC桩-重力式挡墙复合结构进行分析，以Robot Structural有限元分析软件为平台，建立了复合结构的二维弹塑性有限元模型，主要包括结构及土体本构模型的选取、接触面的模拟、计算域的选取、边界条件的定义及网格划分等关键问题。
　　4、以佛山中外运仓码有限公司码头结构加固改造工程为工程实例，根据工程条件和设计要求将原重力式挡墙结构加固改造成PHC桩-重力式挡墙复合结构，并分别利用本文提出的稳定性计算方法和有限元数值模拟方法对加固改造前后的码头结构进行分析计算。分析结果表明PHC桩-重力式挡墙复合结构受力明确，两种结构型式能够很好地协同工作、共同受力，通过增加桩基能够有效减小码头结构的位移、应力和底部滑移，显著提高码头结构的稳定性和承载力。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究工作

第二章 佛山中外运仓码有限公司码头结构加固改造方案设计

2.1原码头工程概况

2.2工程水文及地址

2.3原码头结构稳定性分析

2.4码头加固改造设计

第三章 PHC桩-重力式挡墙复合结构的稳定性计算分析

3.1 PHC桩-重力式挡墙复合结构的受力分析

3.2抗滑移稳定性简化计算模型

3.3抗倾覆稳定性简化计算模型

3.4改造后码头结构稳定性分析

第四章 PHC桩-重力式挡墙复合结构的有限元分析

4.1有限元法基本原理

4.2 PHC桩-重力式挡墙结构的有限元模型

4.3码头加固改造有限元分析

4.4码头加固改造有限元分析计算结果分析

4.5 PHC桩-重力式挡墙复合结构的内力分析总结

第五章 结论

5.1结论

5.2建议

参考文献

致谢